Descrizione del progetto
Decodificare la struttura complessa e la dinamica degli idrogel di carboidrati
I gel sono sistemi colloidali semisolidi le cui proprietà variano dal morbido al duro. Gli idrogel a base di carboidrati possono trovare impiego in una vasta gamma di applicazioni, dagli impianti di tessuti alla decontaminazione dell’acqua, grazie alla loro biocompatibilità e biodegradabilità. Tuttavia, gli elevati costi di produzione e la loro insostenibilità ne limitano lo sviluppo. Inoltre, la loro caratterizzazione su scala molecolare e macroscopica è impegnativa a causa della complessità strutturale e dinamica di cui dispongono. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto Sweet2Gel svilupperà nuovi metodi basati su una combinazione di spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, modellizzazione molecolare e apprendimento profondo per la caratterizzazione dettagliata di idrogel a base di carboidrati a livello molecolare e per generare modelli predittivi che permettano di decifrare le relazioni nascoste tra le proprietà molecolari e macroscopiche.
Obiettivo
Gels are 3D entangled polymer or particle networks that present, simultaneously, solid and liquid-like properties. Gels are widely present in daily life products such as contact lenses, food thickeners, platforms for drug delivery, or wound healing ointments, among others. Carbohydrate-based hydrogels have gathered increasing attention for a wide range of biomedical and industrial applications (e.g. tissue engineering or water decontamination) due to their biocompatible, biodegradable and non-immunogenic features. However, the development of most gel-like materials is currently limited due their high production costs and greatly pollutant manufacturing techniques. In addition, the great structural complexity of gels, where different lengths scales and isotropic and anisotropic phases coexist, limit their characterisation at the molecular and macroscopic scales, thus hindering the design and development of functional gels with tailored properties. High Resolution Magic Angle Spinning (HR-MAS) and solid-state NMR (SSNMR) spectroscopy constitute the most powerful technologies to characterise the structure and dynamics of hydrogels at the molecular level, not accessible by other techniques. The specific objectives of the Sweet2Gel project are (i) to develop novel HR-MAS and SSNMR protocols for the characterisation of carbohydrate-based gels, (ii) to develop predictive deep-learning-based models that allow to decipher hidden relationships between the molecular and macroscopic properties of the gels and (iii) to improve the molecular models of carbohydrate gel particles by a combination of molecular dynamics and deep learning approaches. Hence, the Sweet2Gel Project aims to accelerate the development of a new generation of renewable materials with rationally designed properties for a wide range of applications.
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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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
28006 Madrid
Spagna