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On-demand COMmunication between fluorescent organic nanoparticles through Energy Transfer

Descrizione del progetto

Un importante passo avanti nello sviluppo dei biosensori

I biosensori sono strumenti potenti in grado di rilevare analiti biologici o chimici e di convertirli in segnali misurabili. Il rilevamento in tempo reale è importante per molte applicazioni. Il progetto COMET, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, svilupperà biosensori ottici innovativi basati su nanoparticelle comunicanti la cui risposta è modulata dalla presenza di analiti, soprattutto oppioidi. In particolare, il progetto studierà l’autoassemblaggio di nanoparticelle organiche fluorescenti con una frazione di riconoscimento biologico in acqua. Le nanoparticelle organiche fluorescenti saranno integrate in nano-costruzioni per consentire il trasferimento di energia tra quelle donatrici e le riceventi.Saranno progettati biosensori reattivi agli stimoli, basati sull’alterazione di questi nano-sistemi innescata dagli oppioidi. Questa nuova generazione di biosensori raziometrici continui avrà implicazioni significative per la medicina decentrata e di bio-imaging.

Obiettivo

In situ and real-time detection of analytes in complex biological media requires the development of robust and sensitive biosensors. In this context, the interdisciplinary COMET project will develop innovative optical biosensors based on communicating nanoparticles (NPs) whose response is modulated by the presence of opioids.
To date, robust inter-particle communication between optically-active NPs has only been described with inorganics, involving either electron or resonance energy transfer. Despite their excellent optical properties, inorganic NPs raise environmental and biocompatibility concerns with respect to their toxicity or colloidal stability. In that regard, Fluorescent Organic Nanoparticles (FONs) are an interesting alternative: FONs are composed of organic dyes condensed in a small volume and engineered to display intense absorption and excellent brightness. The optimal arrangement of spectrally complementary FONs acting as synergistic energy donors and acceptors will address the critical challenge of achieving communication between NPs and signal amplification.
To meet this goal, COMET will reinvent the classical FONs elaboration by investigating the self-assembly of dedicated dyes concomitantly with a biological recognition moiety in water. Spectrally relevant FONs will be associated into nano-constructions in which a donor and an acceptor FON are brought together to enable energy transfer. I will then design stimuli-responsive biosensors based on the triggered disruption of these nano-assemblies by an analyte, particularly opioids. The detection of nanomolar traces of opioids will be achieved thanks to signal amplification through cascade energy transfers within and between FONs.
Such communicating nano-tools will provide the next generation of continuous ratiometric biosensors. In addition, they will open the way to a new paradigm in excitation energy migration and impact other research fields such as optoelectronics and nanomedicine.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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

Invito a presentare proposte

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

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contributo netto dell'UE
€ 1 500 000,00
Indirizzo
RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
Francia
Regione
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
€ 1 500 000,00

Beneficiari (1)