Descripción del proyecto
Descubrimiento de los mecanismos moleculares de la apertura hidrófoba
La apertura hidrófoba se produce cuando el movimiento de iones u otras moléculas a través de canales iónicos biológicos o nanoporos sintéticos se bloquea mediante la formación de burbujas a nanoescala. Se forman por la transición de fase líquida a gaseosa entre las superficies hidrófobas confinantes de la apertura. El objetivo del proyecto HyGate, financiado con fondos europeos, es descubrir los mecanismos fundamentales de la apertura hidrófoba en nanoporos modelo y canales iónicos biológicos para diseñar nanodispositivos biomiméticos. Los investigadores del proyecto utilizarán herramientas teóricas y de simulación particulares para estudiar la nucleación del vapor en confinamiento extremo. Los hallazgos y las herramientas del estudio serán fundamentales para diseñar mejores biosensores y nanodispositivos que eviten la formación de nanoburbujas o la aprovechen para conseguir propiedades de conductividad complejas.
Objetivo
Hydrophobic gating is the phenomenon by which the flux of ions or other molecules through biological ion channels or synthetic nanopores is hindered by the formation of nanoscale bubbles. Recent studies suggest that this is a generic mechanism for the inactivation of a plethora of ion channels, which are all characterized by a strongly hydrophobic interior. The conformation, compliance, and hydrophobicity of the nanochannels – in addition to external parameters such as electric potential, pressure, presence of gases – have a dramatic influence on the probability of opening and closing of the gate. This largely unexplored confined phase transition is known to cause low frequency noise in solid-state nanopores used for DNA sequencing and sensing, limiting their applicability. In biological channels, hydrophobic gating might conspire in determining the high selectivity towards a specific ions or molecules, a characteristic which is sought for in biosensors.
The objective of HyGate is to unravel the fundamental mechanisms of hydrophobic gating in model nanopores and biological ion channels and exploit their understanding in order to design biosensors with lower noise and higher selectivity. In order to achieve this ambitious goal, I will deploy the one-of-a-kind simulation and theoretical tools I developed to study vapor nucleation in extreme confinement, which comprises rare-event molecular dynamics and confined nucleation theory. These quantitative tools will be instrumental in designing better biosensors and nanodevices which avoid the formation of nanobubbles or exploit them to achieve exquisite species selectivity. The novel physical insights into the behavior of water in complex nanoconfined environments are expected to inspire radically innovative strategies for nanopore sensing and nanofluidic circuits and to promote a stepwise advancement in the fundamental understanding of hydrophobic gating mechanisms and their influence on bio-electrical cell response.
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. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica sensores biosensores
- ciencias naturales ciencias biológicas genética ADN
- ciencias naturales ciencias biológicas biología celular
- ingeniería y tecnología nanotecnología
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-STG - Starting Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2018-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
00185 Roma
Italia
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.