Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Laser-Based Infrared Vibrational Electric-Field Fingerprinting

Opis projektu

Osiąganie granic możliwości spektroskopii w podczerwieni

Badania systemów biologicznych, ich fenotypów i procesów ewolucyjnych skupiają się na zrozumieniu kluczowych kompozycji molekularnych, które odzwierciedlają te zjawiska. Jednak analiza tych skomplikowanych próbek biologicznych wymaga precyzyjnego i nieniszczącego sondowania, co często trudno jest osiągnąć przy pomocy obecnej technologii. Finansowany przez ERBN projekt LIVE ma umożliwić dalszy rozwój spektroskopii w podczerwieni (IR), tak by zapewniała znacznie lepszą czułość, szybkość i dokładność. Wykorzystując lasery femtosekundowe i optykę nieliniową, zespół LIVE chce osiągnąć fundamentalne granice spektroskopii IR. Oprócz opracowania mocnych i wysoce stabilnych źródeł kilkucyklowych impulsów podczerwieni o kontrolowanym przebiegu oraz technologii wykrywania szerokopasmowej odpowiedzi spektroskopowej próbek biologicznych na te impulsy, projekt zakłada przygotowanie przełomowych zastosowań w medycynie, takich jak wysokowydajna cytometria przepływowa IR i wielowymiarowa analiza oddechu.

Cel

A biological system’s phenotype and the evolution thereof are mirrored in molecular composition. The complexity of biological samples, however, renders quantitative, multivariate molecular probing challenging, in particular for non-destructive, label-free approaches. Vibrational spectroscopies capture signals from all molecular bonds exchanging energy with an optical excitation, delivering highly-specific optical fingerprints of samples in their native state, to which virtually all molecules contribute. Yet, while infrared (IR) spectroscopies profit from large vibrational cross-sections, technical limitations of IR radiation sources and detection have so far limited their applicability to real-world biomedical settings, in particular in the context of highly absorbing water (ubiquitous in biological samples). The project LIVE aims at harnessing the unparalleled control over light, on the level of individual optical-field oscillations, afforded by femtosecond lasers and nonlinear optics, to overcome current technological limitations and advance IR spectroscopy toward the fundamental limits set by the nature of light and, thus, toward the ultimate sensitivity, specificity and throughput achievable in optical vibrational fingerprinting. To this end, we envisage the development of powerful sources of fewcycle pulses covering the entire IR molecular fingerprint region (500–4000 cm-1) with utmost electric-field waveform stability, and of innovative electric-field sampling techniques capturing nearly all photons emitted by linearly and nonlinearly excited molecular vibrations. The host institution permits immediate validation of these developments for real-world biomedical samples, including, high-throughput vibrational fingerprinting of individual cells in flow cytometry, spectral tissue histopathology and high-resolution, high-sensitivity breath gas monitoring. Thus, LIVE promises direct impact on patients’ health, deeply rooted in basic photonics research.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

RHEINLAND-PFALZISCHE TECHNISCHE UNIVERSITAT
Wkład UE netto
€ 924 375,00
Adres
GOTTLIEB DAIMLER STRASSE
67663 Kaiserslautern
Niemcy
Region
Rheinland-Pfalz Rheinhessen-Pfalz Kaiserslautern, Kreisfreie Stadt
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 924 375,00

Beneficjenci (2)