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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Bottom-up chemical construction of photosynthetic cyanobacteria mimics and their controlled assembly into autonomous and self-regulating biofilm-like materials for hydrogen production

Descripción del proyecto

La biología sintética produce biopelículas fotosintéticas con hidrógeno

Las protocélulas son compartimentos autoensamblados formados por la agregación de componentes no vivos. Son un intermediario evolutivo entre la materia inorgánica y las células vivas. Más allá de su potencial como modelos de evolución, también podrían desempeñar funciones en ámbitos de aplicación como la biomedicina, los biocombustibles y las ciencias medioambientales. El equipo del proyecto PROTO-BACT, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, planea crear protocélulas similares a las cianobacterias hechas a medida para utilizar su capacidad de producción de hidrógeno. El objetivo del proyecto es programar químicamente las «células» para que se autoensamblen en el primer material autónomo y fotosintético similar a una biopelícula. La arquitectura tridimensional resultante permitirá la transducción foto-mecano-química, dando lugar a un comportamiento autónomo y autorregulado, incluida la producción de hidrógeno y formaldehído a partir de luz visible, agua y metanol.

Objetivo

Broad interest is devoted nowadays to filling the breach between biology and chemistry in order to comprehend the frontier between living and non-living systems. In this context, protocells are autonomous and self-sustained entities fabricated from scratch, which may exhibit one or more characteristics of actual cells. This project aims at synthesizing cyanobacteria mimics capable of producing H2 and formaldehyde from visible light, water, and methanol. The active material for photosynthesis shall be a semiconducting heterojunction based on BiVO4 and Rh-doped SrTiO3-Pt for Z-scheme photocatalysis. The photocatalyst shall be contained within functional protein-polymer protocell membranes referred to as proteinosomes. These photosynthetic protocells will then be chemically programmed to self-assemble into the first autonomous and photosynthetic biofilm-like material (BFM). The careful three-dimensional design of the BFM, consisting in a combination of mechano-passive, mechano-active and photocatalytic layers of specialized proteinosomes, will allow an emergent and unprecedented photo-mechano-chemical transduction. Therefore, the BFM will be able of an autonomous and self-regulating behavior out of equilibrium. This proposal pushes forward the borders of bottom-up synthetic biology via a nice interdisciplinary interaction with semiconductor photochemistry. Furthermore, an alternative and sustainable route to the production of green fuels is provided, which brings an original solution to the current planetary energetic crisis.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

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Coordinador

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI TRIESTE
Aportación neta de la UEn
€ 172 750,08
Dirección
PIAZZALE EUROPA 1
34127 Trieste
Italia
Región
Nord-Est Friuli-Venezia Giulia Trieste
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos