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Biomechanics, fluid dynamics and evolution of collective and cooperative motility of insect spermatozoa using microfluidic devices

Projektbeschreibung

Erforschung der kollektiven Beweglichkeit von Insektenspermien

Bei einigen Insektenarten können sich bewegliche Spermien zu Bündeln von zwei bis hunderten von Zellen zusammenschließen, wodurch ihre Motilität und der Fortpflanzungserfolg verbessert werden. Diese kollektive Beweglichkeit von Spermien bei Insekten ist ein relativ unerforschtes Gebiet. Sie wird von Zellmerkmalen, den Eigenschaften der Fortpflanzungsflüssigkeiten und der Geometrie der Organe beeinflusst. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme unterstützte Projekt MOTIONSPERM zielt darauf ab, die Biomechanik und Fluiddynamik verschiedener Spermienaggregate bei verschiedenen Insektenarten zu untersuchen und gleichzeitig deren evolutionären Kontext zu ermitteln. Unter Nutzung fortschrittlicher Mikroskopietechniken, 3D-Rekonstruktion und mikrofluidischer Tests zur Simulation realer Reproduktionsmodelle wird die Spermienmotilität unter naturnahen Bedingungen untersucht. Die Forschungsergebnisse könnten zu künftigen Anwendungen in Bereichen wie der nachhaltigen Landwirtschaft und der Biomedizin führen.

Ziel

Spermatozoa show great morphological diversity and share the function of fertilisation. They are often found as single cells, but in some organisms, such as insects, they can form aggregates ranging from two to hundreds of cells. One of the most intriguing parts of this phenomenon is the coordinated motility and improved swimming performance and reproductive success. Research on sperm motility in insects is still largely unexplored, with most studies focusing on vertebrates. The MOTIONSPERM project seeks to address this research gap by analysing the biomechanics and fluid dynamics of different types of sperm aggregates and insect species and placing these findings in an evolutionary context.
The collective motility of sperm aggregates is influenced by both their cellular characteristics and the microenvironmental conditions of the reproductive organs where they swim. These include the properties of the reproductive fluids and the geometry of the organs. I will use advanced microscopy techniques, 3-D reconstruction of reproductive tracts, and innovative measurement of fluid viscosity and viscoelasticity to perform microfluidic device assays that simulate realistic reproductive models, allowing us to observe sperm motility under conditions that closely mimic their natural environment. Reproductive traits, including sperm motility novelty, will be investigated in a temporal phylogenetic frame.
This project will contribute to a deeper understanding of insect aggregate sperm motility and its impact on fertility, sperm competition, evolution and cooperative cellular functions. In addition, the project will produce relevant and high-impact research results, potentially applicable to sustainable agriculture, future biomedical applications and public health plans in the EU. The project will also enrich my research skills in advanced techniques, enhancing my professional competitiveness and increasing my abilities and potential for an independent and successful career.

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-2024-PF-01

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Koordinator

UNIVERSITY OF LINCOLN
Netto-EU-Beitrag
€ 276 187,92
Adresse
Brayford Pool
LN6 7TS Lincoln
Vereinigtes Königreich
Region
East Midlands (England) Lincolnshire Lincolnshire
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten