Descrizione del progetto
Uno sguardo ravvicinato ai segreti dei cristalli presenti in natura
Gli organismi creano naturalmente cristalli dotati di forza e struttura eccezionali, che si formano attraverso un processo complesso in cui le macromolecole costruiscono architetture dettagliate. La maggior parte delle ricerche condotte attualmente si concentra sul modo in cui le macromolecole interagiscono con i minerali in ambienti diluiti; ciononostante, essa ignora il ruolo svolto dagli ambienti affollati all’interno dei sistemi viventi, dove la cristallizzazione è più dinamica. Il progetto LivingCrystals, finanziato dal CER, si prefigge di esplorare questo aspetto trascurato sviluppando un nuovo approccio chiamato mineralizzazione in fase densa, che si basa sulle interazioni tra polimeri e ioni al fine di controllare la formazione dei cristalli in ambienti concentrati. I primi esperimenti svolti con il carbonato di calcio hanno messo in luce risultati promettenti, consentendo la creazione di cristalli complessi e simili a quelli naturali; studiando questi processi in sistemi sintetici e viventi, il progetto si augura di creare nuovi materiali caratterizzati da proprietà migliorate.
Obiettivo
Organisms form crystalline materials with superior structural and mechanical properties. This arises from the ability of functional macromolecules to create intricate architectures via a multi-step crystallization process. Current approaches to engineer bioinspired minerals focus on interactions between macromolecules and minerals in dilute aqueous environments, rarely considering the emergent properties of macromolecular condensates. However, we and others showed that macromolecular crowding is intimately associated with biomineral formation in vivo. In this project, we will develop a new type of chemistrydense-phase mineralizationto unlock the pathways mastered by nature.
Our hypothesis is that weak polymer-ion interactions within dense phases tune the chemical landscape, controlling the crystallization process and the properties of its products. Remarkably, our preliminary results using the calcium carbonate system show that molar-range polymer concentrations, four orders of magnitude denser than in previous works, result in intricate crystals with life-like properties. We will investigate dense-phase mineralization in both synthetic and living systems, relying on our unique expertise in cryo-electron and X-ray microscopies of hydrated biological samples.
In Aim 1, we will grow crystals in a dense polymer phase and use the crowded environment to sculpt architectural motives.
In Aim 2, we will investigate the challenging phase separation regime and transform inorganic condensates into transient precursors for mineralization.
In Aim 3, we will elucidate how liquid-liquid phase separation evolved by mineralizing organisms to regulate inorganic condensate formation.
This project will open an uncharted chemical landscape to form and control bioinspired minerals. The outcome will be a toolbox for process design that allows to optimize material properties - the highest gain we can ask for in bioinspired mineralization.
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 chimiche chimica inorganica composti inorganici
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalli alcalino terrosi
- scienze naturali scienze chimiche scienze dei polimeri
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia
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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-COG
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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.
7610001 Rehovot
Israele
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.