Descrizione del progetto
Coltivare le nanomacchine della natura
La capacità della vita di sfruttare l’energia libera locale per il lavoro molecolare si basa su complesse macchine proteiche, in particolare sulle proteine motrici transmembrana che guidano processi essenziali come la sintesi di ATP. Nonostante le importanti ricerche sulle macchine molecolari artificiali, la creazione di nanomacchine transmembrana sintetiche rimane un territorio in gran parte inesplorato. In quest’ottica, il progetto MembraneMachines, finanziato dal CER, progetterà nanomacchine transmembrana multicomponente incorporate in bilayer lipidici. Utilizzando la tecnologia del DNA e la nanofabbricazione, il progetto si propone di sviluppare una nanoturbina alimentata a gradiente elettrochimico, un nano stepper versatile per la filatura dei polimeri e un motore artificiale a flagelli batterici per la propulsione. Facendo progredire i nanomotori e la nanoingegneria, MembraneMachines promette di rivoluzionare la sintesi su scala nanometrica e il trasporto di carichi su nanoveicoli, aprendo la strada ad applicazioni molecolari innovative.
Obiettivo
A hallmark of life is its ability to utilise local free energy to do work at molecular scales. Such work is done by millions of sophisticated protein complexes that act as nanomachines. Prominent among these are the transmembrane motor proteins. They lie at the centre of life-critical molecular processes such as ATP synthase and bacterial propulsion. Despite the great attention creating artificial molecular machines has received across scientific disciplines, constructing artificial transmembrane nanomachines remains largely unexplored. Such transmembrane artificial nanomachines would give us direct access to one of life’s most universal energy sources, transmembrane electrochemical potentials, and enable us to design novel molecular machines for molecular catalysis, transportation, and cargo propulsion.
In MembraneMachines, I aim to realise a breakthrough by designing and building a series of multi-component transmembrane nanomachines that are embedded in lipid bilayers. Using DNA technology, nanopores, and nanofabrication, my team and I will design, build, and test:
1) an electrochemical-gradient powered transmembrane nanoturbine in biocompatible lipid bilayers to generate controlled conformational changes and power synthesis of life-critical molecules such as ATP;
2) an analyte-agnostic artificial nano stepper that can universally thread polymers through nanopores using self-assembled monolayers and DNA technology;
3) an artificial bacterial flagella motor that converts transmembrane ion gradient into translational propulsion, enabling a new direction in constructing and driving active nanovehicles.
Harnessing cutting-edge advancements in biophysics and biochemistry, “MembraneMachines” promises not just strides in the fields of nanomotors and nanoengineering but also introduces fresh perspectives on nanoscale synthesis, molecular manipulation, and dynamic nano-vehicle cargo transport.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze biologiche genetica DNA
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine
- scienze naturali scienze chimiche scienze dei polimeri
- scienze naturali scienze chimiche catalisi
- scienze naturali scienze biologiche biofisica
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
3000 LEUVEN
Belgio
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.