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Cargo-towing Highly enantioselective Electro-pumps: unconventional asymmetrIc Readout and transmission of chiral information

Projektbeschreibung

Frachtziehende Elektropumpen zur Übertragung chiraler Informationen für die gezielte Wirkstoffabgabe

Die Natur basiert auf „Händigkeit“, einer Eigenschaft, die als Chiralität bezeichnet wird, wobei Moleküle als Spiegelbilder existieren, ähnlich wie unsere linke und rechte Hand. Diese Unterscheidung ist entscheidend dafür, wie Medikamente mit unserem Körper interagieren. Das vom Europäischen Forschungsrat geförderte CHEIR-Projekt wandelt dieses grundlegende Konzept in ein revolutionäres Werkzeug um: mikroskopische „frachtziehende“ Pumpen, die in mikrofluidische Systeme integriert sind. Im Rahmen des Projekts werden diese Geräte aus intelligenten, leitfähigen Polymeren hergestellt und elektrische und magnetische Felder genutzt, um Fracht mit äußerster Präzision in winzigen Fluidkanälen zu transportieren. Nach einem großen Erfolg in der wissenschaftlichen Fachliteratur leistet CHEIR Pionierarbeit bei der Entwicklung ultraschneller Diagnostik und gezielter Therapien durch die Beherrschung der molekularen Informationsübertragung auf der Nanoskala.

Ziel

Chirality is found throughout nature, but it occupies a special place in chemistry, perhaps for historical reasons, but mainly as a result of the beneficial properties of chiral molecules across a diverse range of areas, from medicine to materials science. The global aim of CHEIR is to achieve with unprecedented efficiency the propagation of chiral information along different length scales, based on the synergy of well-chosen molecular ingredients and physicochemical engineering. The artificial systems here involved can be considered as models for the transmission of chiral information through space. Such ambitious aim could be achieved developing a cargo-towing electro-pump based on chiral conducting polymers for targeted drug-delivery applications. The combination of four main ingredients, electric field and magnetic field (externally applied), electrical conductivity and enantiodiscrimination capability (intrinsic features of the object), makes these innovative miniaturized bipolar soft pumps perfect candidates for a multipurpose asymmetric detection. In such scenario inherent chirality can provide the breakthrough. It implies chirality and key functional properties to originate from the same structural element endowing the selector with extraordinary chirality manifestations that can be propagated from molecular level to the macroscopic one. Unprecedented recognition, in terms of energy differences, was recently observed, implementing inherently chiral materials as enantiopure electrode surfaces. Recently, attractive potentialities of these systems were also exploited in the field of bipolar electrochemistry and in the one of autonomous swimmers allowing to correlate the output signal with the concentration of the enantiomers present in solution. Such striking performance will prepare for the development of innovative systems with high impact in analytical, biological and pharmaceutical fields considering the project interdisciplinarity.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MILANO
Netto-EU-Beitrag
€ 1 492 004,00
Adresse
Via Festa Del Perdono 7
20122 Milano
Italien
Region
Nord-Ovest Lombardia Milano
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 492 004,00

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