Projektbeschreibung
Mit hohlen Molekularstrukturen effizient Wasserschadstoffe nachweisen
Organische Stoffe im Wasser schnell nachweisen zu können, ist für die Bekämpfung von Krankheiten entscheidend. Die auf biochemische, bakterielle und virale Substanzen anwendbaren Nachweisverfahren von heute sind jedoch kostspielig und zeitaufwendig. Das EU-finanzierte Projekt COFsensor zielt auf die Entwicklung eines neuartigen chemischen Sensors ab, mit dem organische Stoffe wie Phospholipide und Proteine wirkungsvoll aufzufinden sind. Zu diesem Zweck wird das Projekt verschiedene Materialien aus kovalenten organischen Gerüstverbindungen erproben, die zu einer relativ neuen Materialklasse mit poröser Struktur zählen. Zu erwarten ist, dass die Wechselwirkung dieser Materialien mit den Analyten eine Veränderung ihrer Lumineszenzeigenschaften nach sich zieht. Sobald vielversprechende kovalente organische Gerüstverbindungen erkannt und charakterisiert sind, werden sie auf Substrate aufgetragen und Tests als Sensoren zum Nachweis von Phospholipiden und Proteinen unterzogen.
Ziel
Rapid detection of organic biological agents in water is crucial in disease prevention, yet it currently relies on costly and time-consuming biochemical, bacteriological and viral identification techniques. In this proposal, we aim to develop a novel chemical sensor to detect organic biological agents, such as phospholipids and proteins, in an efficient manner. Taking into account the applicant’s experience in the synthesis and characterization of covalent organic frameworks (COFs), we envision using this relatively new class of materials. Luminescent COFs will be constructed so that the target analytes will form either (i) coordination bonds with metallated centers of organic building blocks, which has been previously demonstrated by the host lab in related monomeric systems, (ii) Meisenheimer complexes with free amines in proteins, or (iii) both of these two types of interactions. The interactions developed between the COFs and the analytes are expected to induce changes in the luminescence properties of the COFs, specifically cause fluorescence quenching due to the disturbance of continuous conjugation in the COFs. Once promising COF candidates have been identified and characterized, the materials will be coated on substrates and tested as sensors for phospholipids and proteins by dipping them in solutions of micelles, commercial proteins, or non-pathogenic bacteria. Sensor reversibility will be investigated by establishing suitable pH conditions, or introducing competitive binders. Full realization of this proposal relies on the applicant’s experience in COF synthesis and characterization, the host institution’s expertise in sensorics, surface science and electronic structure, and involvement of two secondment supervisors with detailed knowledge on surface photoemission and structural modeling of COFs. The fellowship will provide the candidate with new research competences, networking opportunities, teaching and outreach programming experience.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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(öffnet in neuem Fenster) H2020-WF-2018-2020
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H2020-WF-03-2020
Finanzierungsplan
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
5000 Nova Gorica
Slowenien