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

Descrizione del progetto

Leggere la sequenza proteica un aminoacido alla volta

Le proteine sono la chiave per comprendere le malattie e le terapie. Se le proteine potessero essere sequenziate con la stessa facilità del DNA, trasformeremmo la medicina. In quest’ottica, il progetto RamanProSeq, finanziato dal CEI, intende creare una piattaforma di sequenziamento di singole molecole priva di etichette e dotata di hardware integrato: sensori potenziati plasmonici che amplificano i segnali luminosi, consentendo il rilevamento ad alta risoluzione di singoli peptidi. Il sistema identifica la sequenza proteica e mappa le modifiche che guidano la biologia meccanicistica e le malattie. Questo approccio ad alto rendimento e a basso costo introduce la proteomica nella clinica e la mette sullo stesso piano della genomica e della trascrittomica.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-EIC-2025-PATHFINDEROPEN

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Coordinatore

OULUN YLIOPISTO
Contributo netto dell'UE
€ 743 903,75
Indirizzo
PENTTI KAITERAN KATU 1
90014 Oulu
Finlandia
Regione
Manner-Suomi Pohjois- ja Itä-Suomi Pohjois-Pohjanmaa
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 743 903,75

Partecipanti (5)