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Cell-like Autonomy: An Autonomous Artificial Cell with Self-regulated Oscillation

Projektbeschreibung

Fortschritte bei autonomen künstlichen Zellen

Künstliche Zellen, auch als Protozellen bekannt, sind künstlich hergestellte Einheiten, die bestimmte Eigenschaften und Funktionen biologischer Zellen nachahmen können. Es ist jedoch immer noch schwierig, Zellen mit einer inhärenten Fähigkeit zur Steuerung ihrer Dynamik und Homöostase durch interne Mechanismen zu erzeugen. Das Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts Cell-like Autonomy besteht darin, autonome künstliche Zellen zu schaffen, die ebenso wie lebende Zellen zur Selbstregulation in der Lage sind. Das Verständnis und die Nachbildung selbstregulierter Schwingungen sind für die Weiterentwicklung von sowohl natürlichen als auch künstlichen Systemen von entscheidender Bedeutung. Bei natürlichen Systemen können wir auf diese Weise verstehen, wie lebende Organismen die für das Leben wichtigen Rhythmen und Gleichgewichte aufrechterhalten. In der synthetischen Biologie und den Werkstoffwissenschaften kann die Entwicklung künstlicher Systeme mit selbstregulierten Schwingungen zu innovativen intelligenten Materialien und adaptiven Technologien hinführen.

Ziel

The living cell is an active system that can display autonomy by implementation of dissipative out-of-equilibrium and self-regulated oscillatory behaviours. Manifestation of these dynamic traits into artificial microcompartments (termed artificial cell or protocell) will advance the construction of “smart” artificial cells and the development of synthetic protobiology. Even though numerous reports have illustrated the feasibility of fuel-depleted out-of-equilibrium reactions/behaviors in artificial cells, implementation of more advanced self-regulated artificial cells capable of sustained cell-like dynamics and homeostasis is still very challenging due to the lacks of apparatus and strategy. The overall aim of this proposal is therefore to construct an autonomous artificial cell capable of self-regulated oscillation, which can be coupled to sustained out-of-equilibrium behaviors and environmental homeostasis by chemo-chemical/chemo-mechanical transition modes. Implementation of this proposed work will advance development of synthetic protobiology by producing “smart” protocells with cell-like autonomy. Coupling the self-regulated oscillations to other forms of out-of-equilibrium behaviors by chemo-chemical/chemo-mechanical transitions will further extend the significance of this work by offering a strategy to construct smart and adaptive materials (e.g. autonomous soft robotics) for engineering applications.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

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

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

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Koordinator

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
Netto-EU-Beitrag
€ 187 624,32
Adresse
GROENE LOPER 3
5612 AE Eindhoven
Niederlande
Region
Zuid-Nederland Noord-Brabant Zuidoost-Noord-Brabant
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten