Projektbeschreibung
Neuartige Energiequelle für die industrielle Redox-Biokatalyse
Redox-Enzyme, die für mehr Nachhaltigkeit in den Bereichen Lebensmittel, Kraftstoff und CO2-Umwandlung eingesetzt werden, besitzen industrielles Potenzial. Diese Enzyme sind jedoch auf eine Energiequelle angewiesen, um die Reaktionen antreiben zu können. Ihre Nutzung in der Industrie erfordert demnach die Zugabe kostenintensiver elektronenliefernder Chemikalien – im Gegensatz zu natürlichen Prozessen, bei denen die Übertragung der Elektronen von Kofaktoren übernommen wird. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt VibroZyme zielt darauf ab, mithilfe mechanischer Energie und piezoelektrischer Materialien einen innovativen Ansatz für die Energiezufuhr für Redox-Enzyme zu entwickeln. Damit wäre das Forschungsfeld der Mechanoredox-Biokatalyse geboren. Im Rahmen des Projekts wird die Umwandlung mechanischer Reize in elektrochemische Aktivität in lebenden Systemen nachgeahmt. Die hierfür eingesetzten Mechanoredox-Materialien sind in der Lage, Schwingungsenergie aus der Umgebung in Elektronen für die Redox-Biokatalyse zu verwandeln.
Ziel
Redox enzymes are a diverse enzyme class with significant industrial potential, improving sustainability in food, fuel and CO2 conversion. However, redox enzymes need a source of energy (electrons) to power their important reactions. While nature employs electrons transferred from cofactors (e.g. NAD(P)H) to drive redox biocatalysis, industry translation requires the addition of sacrificial chemicals, which increases cost, waste, and purification, and impedes scalability. This project aims to develop a new method to power redox enzymes using mechanical energy and piezoelectric materials, establishing a unique research field in mechanoredox biocatalysis. Inspired by natural mechanotransduction, where living systems convert mechanical stimuli into electrochemical activity, I will employ mechanoredox materials to transform ubiquitous vibrational energy from the environment into a sustainable supply of electrons to power redox biocatalysis. I will demonstrate this technology by coupling scalable piezoelectric-polymer composites with formate dehydrogenase (FDH) as a model enzyme, for vibration-powered CO2 reduction.
First, I will design, construct and optimise piezo-polymer beads and films that generate a mechanoredox potential matched to redox enzymes. Next, I will couple these materials with FDH to catalyse CO2 reduction using vibrations from pumping as mechanical stimulus. Two routes will be explored, namely mediated and direct energy transfer (MET and DET) from the stimulated mechanoredox materials, culminating in a platform technology for exploiting redox enzymes in industry. I will gain extensive scientific and transferable skills from the team of Prof. Anne Meyer at DTU and my industry partner Novozymes to support my career development, including enzyme production and immobilization, and commercialisation. VibroZyme embodies a new strategy to enhance the scalability, sustainability and productivity of redox biomanufacturing, with immense commercial potential.
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: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Verbundwerkstoffe
- Sozialwissenschaften Wirtschaftswissenschaften Wirtschaftswissenschaft Produktionswirtschaft Produktivität
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Biokatalyse
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
2800 Kongens Lyngby
Dänemark
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.