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Synthetic Neurons and Artificial Photoactivated Synapses

Descrizione del progetto

Neuroni artificiali

I neuroni comunicano tra loro attraverso strutture note come sinapsi, dove i segnali elettrici e chimici vengono trasmessi in modo regolato. Una migliore comprensione dei processi di comunicazione coinvolti può portare a dispositivi avanzati di computazione chimica. Finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, il progetto SYNAPS mira a sviluppare sinapsi artificiali a imitazione dei neuroni naturali. L’idea è di utilizzare i liposomi come cellule artificiali e la luce come stimolo esterno per sintetizzare e trasmettere composti messaggeri. I ricercatori imiteranno le sinapsi collocando queste cellule artificiali in specifiche strutture biomolecolari che facilitano la comunicazione. Si prevede che il sistema SYNAPS troverà applicazioni nel campo dell’energia, del rilevamento chimico e della somministrazione intelligente di farmaci.

Obiettivo

The brain is a complex network of inter-connected neurons that communicate through synapses. SYNAPS aims to for the first time mimic such synapses using liposomes as artificial cells, and visible light to trigger a signal from a ‘sender’- to a ‘receiver’-liposome. Mimicking such communication processes will help with understanding how complex natural emergent properties arise, and could ultimately allow for the construction of a chemical computer. SYNAPS will excel beyond the state-of-the-art by maintaining chemical isolation between liposome interiors, ensuring local, time-bound communication between connected liposomes, and using light as an external stimulus and fuel. These concepts are essential to construct artificial tissues that can communicate on an individual liposome-to-liposome basis, in contrast to the state-of-the-art where communication generally occurs with the bulk solution. To achieve this, a messenger compound will be locally photosynthesised through transmembrane electron transfer by porphyrin dimers that portray a charge-transfer excited state. The liposomes will be organised into a synaptic cleft through the use of synthetic complementary clustering compounds that provide stable adhesion between sender and receiver liposomes. The messenger compound will be recognised by reversible and selective membrane-spanning receptors in the receiver liposome, that will output the signal through fluorescence. In addition, a reaction cascade network will be constructed involving the messenger to produce an artificial action potential, that is, a transient peak in the concentration of the messenger, ensuring a time-bound dissipative signal. Altogether, SYNAPS will provide advances in systems chemistry by providing a nanoscale platform for communication between chemically isolated systems, but also results that are useful for applications such as light-to-chemical energy conversion, chemical sensing and smart drug-delivery.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITAT DE BARCELONA
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 688 047,00
Indirizzo
GRAN VIA DE LES CORTS CATALANES 585
08007 BARCELONA
Spagna

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Regione
Este Cataluña Barcelona
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 688 047,00

Beneficiari (1)

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