Descrizione del progetto
Nanodiamanti con centri di difetto dimostrano un grande potenziale per il rilevamento quantistico in biologia
In biologia, l’impiego di nanosonde potrebbe migliorare la comprensione della macchina cellulare tramite il rilevamento di molecole o processi importanti. Alcuni ricercatori hanno di recente dimostrato che i centri di azoto vacanti all’interno dei nanodiamanti fungono da sonde ottiche ultrasensibili delle reazioni redox. Questi difetti puntuali nei nanodiamanti possiedono il potenziale di rilevamento e localizzazione intracellulare di ioni e molecole. Prolungarne i tempi di coerenza piuttosto brevi e migliorarne la specificità e la stabilità colloidale potrebbe potenziarne ulteriormente la sensibilità. Il progetto ChemiQS, finanziato dall’UE, si propone di affrontare tali difficoltà sviluppando un innovativo approccio chimico per migliorare le proprietà di spin dei centri di azoto vacanti, tramite l’ingegnerizzazione di rivestimenti polimerici ultrasottili sul diamante e l’utilizzo di tecniche chimiche avanzate per il rilevamento dell’analita.
Obiettivo
Quantum sensing is a recent, dynamically expanding field affecting many scientific and industrial disciplines, including chemistry, biochemistry, biology and medicine. I have been advancing this field by developing quantum physical principles for the detection of Nitrogen‑Vacancy (NV) spin states in diamond. In my recent collaboration with the hosting supervisor, we have demonstrated that nanodiamond particles (NDs) can act as an optical probe for redox reactions reaching unprecedented sensitivity of 10 external spins. ND probes have enormous potential for instance for intracellular localized detection, but the sensitivity is limited by short NV coherence times due to subsurface defects and unsaturated bonds. Moreover, the sensor specificity and colloidal stability in the biological liquids need to be addressed. I aim to tackle these drawbacks by developing a radically novel chemical approach to remove the unpaired electrons and by engineering ultrathin polymer coatings and linking strategies. To reach the project's complex goals, a highly interdisciplinary approach is proposed. My plan is to 1) annihilate the dangling bonds and subsurface defects by controlled surface removal using radical etching in the gas phase, 2) develop colloidally stable ND probes using ultrathin polymer coating, 3) use NV spin properties to optically detect paramagnetic ions and nucleic acids in biologically relevant conditions with unprecedented sensitivity. The proposed fellowship will allow me to look at the problematics of quantum sensors from the chemical point of view, complementing my expertise in physics. Furthermore, acquiring chemical skills by working in a leading ND surface chemistry group, will improve my prospects to become a leader in the topic of quantum biological sensing, which I want to pursue further in my home country. At the same time, I would like to bring to the host group my expertise in quantum sensing methodology that will be used in the project and beyond it.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/it/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/it/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole acidi nucleici
- scienze naturali scienze chimiche chimica organica reazioni organiche
- scienze naturali scienze chimiche scienze dei polimeri
- ingegneria e tecnologia ingegneria dei materiali rivestimenti e pellicole
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica sensori
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.4. - SPREADING EXCELLENCE AND WIDENING PARTICIPATION
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) H2020-WF-2018-2020
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
16610 Praha 6
Cechia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.