Descripción del proyecto
Creación de imitaciones celulares
Las células vivas funcionan como una maquinaria extraordinaria, compuesta por diversos compartimentos especializados con funciones específicas. Los científicos llevan mucho tiempo tratando de investigar, comprender y reproducir principios de sistemas naturales, en particular células vivas individuales, para diferentes aplicaciones. El objetivo del proyecto HybCell, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, es aprender cómo se organizan las células y aprovechar los conocimientos obtenidos para diseñar células mínimas. Sus investigadores combinarán membranas naturales y artificiales para crear sistemas híbridos parecidos a células u orgánulos y, de este modo, estudiar la permeabilidad y fusión de membranas. Utilizando la tecnología de laboratorio en un chip, crearán sistemas complejos para aplicaciones de biología sintética, farmacología y medicina.
Objetivo
The overall aim of the here described projects is to learn fundamental characteristics of cellular organization and compartmentalization, in particular the role of the lipid membrane, and to exploit this knowledge for engineering minimal cells with a great impact in the context of synthetic biology and also for pharmaceutical and medical applications. The first major objective aims at combining natural cell membranes with synthetic membranes to form defined hybrid systems with the size of cells or cell organelles. This approach has the intriguing advantage that the membrane receptors or channels are reconstituted in the hybrid cell and remain functional. In consequence, signaling pathways of a cell can be mimicked and therefore, the vesicles can be addressed similar to a cell or can serve as cell-free sensor. The second major objective addresses the challenge to build multi-compartment systems. In a defined number and formulation, smaller compartments are enclosed in a larger vesicle and carry other constituents than the lumen of the larger host vesicles (catalysts or enzymes, respectively; DNA; buffer systems; other active biomolecules). With the acquired fundamental knowledge on membrane permeability and fusion, multi-step reactions can be conducted, where several compartments are involved, just like in a living cell. The key methods to address these challenges are based on lab-on-chip technology that provide the unique potential to systematically investigate membrane properties by allowing precise formation, positioning, manipulation and analysis of the membranes; together with many more advantages such as the fast and controlled fluid supply, the possibility of tailoring the chemical surface patterns and surface topology and the application of electrical fields. Microfluidic platform will allow going far beyond the existing methods in membrane research, so that controlled bottom-up formation of simple to more and more complex systems becomes possible.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
8092 Zuerich
Suiza