Description du projet
Générer des imitations de cellules
Les cellules vivantes agissent comme une remarquable machinerie, et sont dotées de divers compartiments spécialisés qui remplissent des rôles spécifiques. Les scientifiques souhaitent depuis longtemps étudier, comprendre et reproduire les principes des systèmes naturels, en particulier des cellules vivantes uniques, aux fins de diverses applications. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet HybCell entend appréhender la manière dont sont organisées les cellules et exploiter ces connaissances pour concevoir des cellules minimales. Les chercheurs combineront des membranes naturelles et synthétiques pour créer des systèmes hybrides qui ressembleront à des cellules ou à des organites et étudieront la perméabilité et la fusion des membranes. La technologie des laboratoires sur puce leur permettra de former des systèmes complexes destinées à la biologie synthétique et à des applications pharmaceutiques et médicales.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2015-CoG
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ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
8092 Zuerich
Suisse