Descrizione del progetto
Visualizzazione dell’attività della pompa di efflusso multi-farmaco in batteri viventi con biochip nanofotonici
I chip fotonici nanoingegnerizzati sono molto promettenti per il bioimaging. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto Illuminate-AMR è volto a migliorare l’immaginografia dei processi di membrana nelle cellule con biochip fotonici e a studiare la dinamica della popolazione dell’attività della pompa di efflusso multi-farmaco in batteri resistenti agli antimicrobici tramite nanoscopia 3D ad ampio campo. Gli obiettivi includono lo sviluppo e il test di un nuovo biochip nanofotonico con il quale visualizzare e tracciare le proteine legate alla membrana in tempo reale sotto comuni microscopi ottici; lo sviluppo di un test diretto per l’immaginografia della presenza e dell’attività di pompe di efflusso multi-farmaco nelle membrane batteriche a livello di singola cellula; e il confronto della piattaforma biochip con i moderni approcci di imaging a singola molecola.
Obiettivo
Nanophotonic chips hold great promise in imaging by providing molecular-level insights into biological processes occurring in live cells. By tuning their design, it becomes possible to selectively modify light at their surface such that they can be used to study the properties of biomolecules and cells at high resolution near the interface. On-chip decoupling of the excitation and emission light at multiple wavelengths is however a challenge in optical microscopy. The aim of this project is to substantially improve imaging of membrane processes in cells with biochips and then study population dynamics of multi-drug efflux pump activity in antimicrobial resistant bacteria by widefield nanoscopy. The objectives are (i) to develop and test a new nanophotonic biochip with which to visualize and track membrane bound proteins and their activity in single living bacterial cells under common light microscopes; (ii) to develop a direct assay for imaging the presence and activity of multi-drug efflux pumps in bacterial membranes at the single-cell level; and (iii) to implement and compare the biochip platform with modern single-molecule approaches. This imaging platform is based on encoding several precise periodicities to the surface of the biochip in order to diffraction-couple the light to traveling surface waves at multiple resonant wavelengths. This biochip will be a superior alternative to expensive TIRF microscopes that have a limited field of view, and will practically offer an improved evenness of illumination, smaller footprint, and a more accurate knowledge of penetration depth of the evanescent field. The biochip will be used to elucidate how phenotypic heterogeneity in multi-drug efflux pump activity contributes to bacterial survival and thus help improve current antibiotic treatment schemes. Such technology will result in immediate benefits for integrative cellular and molecular biology research communities, and thus has a strong potential for commercialization.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinatore
12205 Berlin
Germania