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Plasmonic nanopore technologies for automatic manipulation and Raman spectroscopic sequencing of single proteins

Projektbeschreibung

Ablesen der Proteinsequenz mit einer Aminosäuren nach der anderen

Proteine sind der Schlüssel, um Krankheiten und deren Behandlungsmöglichkeiten zu verstehen. Wenn Proteine ​​genauso einfach sequenziert werden könnten wie DNS, würde dies die Medizin revolutionieren. Vor diesem Hintergrund zielt das EIC-finanzierte Projekt RamanProSeq darauf ab, eine markierungsfreie Einzelmolekül-Sequenzierungsplattform mit integrierter Hardware zu schaffen: plasmonisch verstärkte Sensoren, die Lichtsignale verstärken und dadurch die hochauflösende Detektion einzelner Peptide ermöglichen. Das System identifiziert die Proteinsequenz und kartiert die Modifikationen, die für mechanistische biologische Prozesse und Krankheiten verantwortlich sind. Dieser kostengünstige Ansatz mit hohem Durchsatz bringt die Proteomik in die Klinik und stellt sie auf eine Stufe mit der Genomik und der Transkriptomik.

Ziel

The human proteome offers unprecedented insights into health, diseases and treatment. The current protein detection techniques are either expensive, insensitive, complex or introduce biases. Meanwhile, no amplification methods for proteins exist, which complicates their detection and leads to a serious lag of proteomics behind genomics and transcriptomics, hampering not only mechanistic studies but also clinical applications. The RamanProSeq project aims to develop a label-free optical single-molecule protein sequencing technology capable of reading protein primary sequence at single-amino-acid resolution with high accuracy (>99.9%). The proposed technology will revolutionise the field of proteomics towards personalized medicine and early diagnosis of diseases. The project will be based on the partners' approaches: ultrafast Raman spectroscopy with 1 microsecond time resolution and plasmonic nanopore-enhanced Raman sensors that have demonstrated single-molecule identification of 20 proteogenic amino acids, their post-translational modifications and discrimination of single amino acid residues within single peptides. Such achievement has addressed the long-standing challenge of current single-molecule technologies that cannot detect all 20 proteinogenic amino acids. Based on these approaches, the RamanProSeq project will integrate solid-state nanopores with a high-speed Raman detection system, an automated control system, computer simulations, and advanced Raman-based bioinformatics. The output of the project will be a novel nanopore-based device that will be used to sequence individual proteins at low concentrations and with high accuracy. The project will enable low cost, high resolution and high throughput in single-protein sequencing for a broad range of applications in life science and beyond.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EIC-2025-PATHFINDEROPEN

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

OULUN YLIOPISTO
Netto-EU-Beitrag
€ 743 903,75
Adresse
PENTTI KAITERAN KATU 1
90014 Oulu
Finnland
Region
Manner-Suomi Pohjois- ja Itä-Suomi Pohjois-Pohjanmaa
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 743 903,75

Beteiligte (5)