Projektbeschreibung
Digitale Strategien zur Identifizierung und Entwicklung elektroschaltbarer Polymere der nächsten Generation
Klebstoffe sind allgegenwärtig zu finden. Sie kommen in Telefonen, medizinischen Geräten und im Bauwesen zum Einsatz. Einmal aufgeklebt, lassen sich die meisten Klebstoffe jedoch nur schwer oder gar nicht ohne Beschädigung entfernen. Dies schränkt die Recycling-, Reparatur- und Wiederverwendungsmöglichkeiten ein und stellt eine Material- wie auch Energieverschwendung dar. Was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, Klebstoffe zu entwickeln, die bei Bedarf fest haften, sich aber auf Kommando wieder sauber ablösen? Über das ERC-finanzierte Projekt IDefix soll genau das erreicht werden. Durch die Kombination von Peptidchemie, Hochdurchsatz-Sequenzierung und maschinellem Lernen entschlüsselt das Projekt, wie Polymere mit Oberflächen interagieren, um abstimmbare, „intelligente“ Klebstoffe zu schaffen. Die datengesteuerte Designplattform des Teams namens SurPhage identifiziert molekulare Strukturen, die auf elektrische oder mechanische Auslöser reagieren, und ebnet so den Weg für reversible Beschichtungen, selbstheilende Verbundstoffe und sogar ferngesteuerte medizinische Wundauflagen.
Ziel
Generating novel polymer functions based on rational design criteria, derived from deep statistical analysis of massive experimental data sets, would fundamentally impact materials development and represent the next evolutionary step in macromolecular engineering.
The IDefix project establishes a generic information-based design strategy to define polymer–surface interactions that represent the key property in various applications. The project focuses on advancing adhesives, to facilitate material-specific adsorption and triggerable desorption by distinct electrochemical transformations.
The rationale of engineering such polymers is extracted from peptide phage display (PD) biopanning with an advanced selection scenario and using next-generation sequencing (NGS). This allows to screen 10^9 sequences and readout of 10^6, providing the data sets to feed machine learning (ML) tools.
A new software tool “SurPhage” is developed and tailored to the material-oriented biopanning. Leveraging ML concepts, sequence data interpretation and feature abstraction are combined with sequence-function data of a broad analysis pipeline to learn on the rationale that feeds generative models for in-silico design.
The underlying chemistry relies on peptides with L-3,4-Dihydroxyphenylalanin (Dopa)-residues that show potent catechol anchors and a unique debonding mechanism on quinone oxidation. However, the strategy enables to identify hidden champions and discover novel Dopa-free mechanisms.
Employing the design rationale an IDefix platform is developed, covering polymers from artificial adhesive proteins to copolymers. These enable the electrochemical manipulation of adhesives, coatings or membranes, facilitating applications of debonding on command or dimming of permeability. Combining IDefix materials with piezoelectric elements leads to self-reinforcing mechano-responsive composites and integrating in near-field communication devices enables remote controlled drug release patches.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Software
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie Virologie
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Elektrochemie Elektrolyse
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Polymerwissenschaft
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
10117 Berlin
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.