Description du projet
L’avenir de la séparation adaptative
Les technologies de séparation actuelles, telles que les membranes polymères et la chromatographie, sont limitées en termes de polyvalence, d’adaptabilité et de débit. À mesure que les sociétés pharmaceutiques se tournent vers les thérapies à base de protéines et de nanoparticules, le besoin de méthodes de séparation plus efficaces et adaptatives se fait de plus en plus sentir. Le projet DynanoNet, financé par le CER, vise à relever ces défis en développant des techniques de séparation basées sur des réseaux dynamiques de nanofibrilles. Ces réseaux, dont la taille des pores est réglable, permettront un contrôle précis des processus de séparation tels que la centrifugation, la filtration et l’électrofiltration. En s’appuyant sur les technologies des nanofibrilles de cellulose ou d’amyloïde, DynanoNet promet des techniques de séparation adaptatives, offrant un contrôle en temps réel pour optimiser les processus de séparation pour des applications en médecine, en biotechnologie et au-delà.
Objectif
This research program will develop materials, methods, and technologies that enable adaptive separation of molecules and particles using dynamic nanofibril networks. The ground-breaking nature is the development of dynamically tunable membranes/gels for next-generation separation technology.
Current separation technologies are based primarily on polymeric membranes or gels for membrane filtration or chromatography. Membrane filtration is versatile but lacks selectivity, while chromatography is selective but with limited throughput. As pharmaceutical companies move toward protein or nanoparticle-based therapies, the size limitation of chromatography is a concern. The future separation technology should be adaptive and selective, with high resolution and throughput. It is time to develop next-generation separation technology that enables dynamic adaptability and integration with our electronic infrastructure and AI technology.
Hydrated nanofibril networks with unique nanomechanical behavior, a vast dynamic density range, and large pore sizes enable tunability that polymer networks cannot achieve. It is an unexplored class of materials for separation purposes, now available at scale due to recent cellulose and amyloid nanofibrils developments. Nanofibrils assemble in anisotropic hydrogel networks with a uniaxial swelling, ranging from 0 to 1000 g/g water content with pore sizes from a few to 1000 nm. I will study how different pretreatments or stimuli, such as electrochemistry, enable direct control of this 1000-fold change in pore size, which is unachievable for polymers. I will explore different modes of separation: centrifugation, filtration, electro-filtration, and ion-selectivity, using nanofibril networks as an adaptive mesh to sieve/repel molecules and particles of different sizes and charges. The outcome is a scientific foundation exploring how low-density nanofibril networks can lead to disruptive separation technology in a multi-billion-dollar industry.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences chimiquesélectrochimie
- sciences naturellessciences biologiquesbiochimiebiomoléculeprotéines
- sciences naturellessciences chimiquesscience des polymères
- ingénierie et technologiegénie chimiquetechnologies de séparation
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-STG
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100 44 Stockholm
Suède