Opis projektu
Nanotechnologia odkrywa sekrety termodynamiki aktywności mikroskopowej
Żywe komórki zawierają białka motoryczne, które odpowiadają za kluczowe funkcje biologiczne, w tym wewnątrzkomórkowy transport ładunków i podziały komórkowe. Białka motoryczne przekształcają energię chemiczną w ruch mechaniczny, jednak wciąż niewiele wiadomo o termodynamice tych procesów i ilości energii traconej w wyniku rozproszenia. Najważniejszym celem finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu NanoNonEq jest rozwiązanie problemów koncepcyjnych związanych z pomiarami stochastycznej dynamiki tego rodzaju procesów biologicznych. Badacze opracują fluorescencyjne nanoczujniki, które pozwolą im wykryć mikroskopijną aktywność białek motorycznych. Nanoczujniki te zostaną sfunkcjonalizowane w celu ich zastosowania w biomimetycznych modelach systemów biologicznych i żywych komórek w celu uzyskania danych ilościowych na temat rozpraszania energii.
Cel
At the core of far-from-equilibrium biological activity lies an orchestra of molecular motors, constantly dissipating energy while converting chemical fuel into mechanical work. Estimating the amount of the free energy budget lost to dissipation is crucial for a deeper understanding of the underlying nonequilibrium dynamics and for unravelling the thermodynamic constraints on the possible biological processes. Although there are theoretical tools for quantifying nonequilibrium activity and dissipation in the framework of stochastic thermodynamics, there is a gap between these analytical calculations and their experimental applicability. The difficulty stems from the limited accessibility to the myriad degrees of freedom of complex systems and the finite measurement resolution, which can mask the footprints of nonequilibrium dynamics, such that they may appear as passive thermal fluctuations.
I will address this challenge both experimentally and theoretically. In my lab, I will develop fluorescent nanosensors for unveiling microscopic activity otherwise inaccessible in complex biological systems. Fluorescent single-walled carbon nanotubes with tailored functionalization will transduce molecular-motor activity to a modulation of the emitted fluorescence, providing a novel degree of freedom never before exploited as a phase-space coordinate for inferring dissipation in nonequilibrium systems. I will incorporate the nanotube sensors in minimal biomimetic models of active systems, including DNA-gel and reconstituted cytoskeleton driven by molecular motors, to demonstrate my approach in a highly controlled environment. Further, I will internalize the nanotubes within live cells, and utilize the fluorescence signal to estimate the dissipation in nonequilibrium intracellular organization. In parallel, I will advance theoretical tools for estimating the dissipation from experimental data, based on an approach I have pioneered for detecting time-irreversibility.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: https://op.europa.eu/pl/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: https://op.europa.eu/pl/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez zespół projektowy.
Słowa kluczowe
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
GŁÓWNY PROGRAM
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2021-STG
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaInstytucja przyjmująca
Kwota netto dofinansowania ze środków Unii Europejskiej. Suma środków otrzymanych przez uczestnika, pomniejszona o kwotę unijnego dofinansowania przekazanego powiązanym podmiotom zewnętrznym. Uwzględnia podział unijnego dofinansowania pomiędzy bezpośrednich beneficjentów projektu i pozostałych uczestników, w tym podmioty zewnętrzne.
69978 Tel Aviv
Izrael
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.