Description du projet
Découvrir les mécanismes moléculaires de la barrière hydrophobe
On parle de «barrière» hydrophobe lorsque le mouvement des ions ou d’autres molécules à travers des canaux ioniques biologiques ou des nanopores synthétiques est bloqué par la formation de bulles de taille nanométrique. Celles-ci sont formées par la transition liquide-vapeur entre les surfaces hydrophobes confinées de la barrière. Le projet HyGate, financé par l’UE, vise à découvrir les mécanismes fondamentaux de la barrière hydrophobe dans des nanopores modèles et des canaux ioniques biologiques afin de concevoir des nanodispositifs biomimétiques. Les chercheurs utiliseront des outils uniques de simulation et de théorie pour étudier la nucléation de la vapeur dans un confinement extrême. Les résultats et les outils de l’étude permettront de concevoir de meilleurs biocapteurs et nanodispositifs qui évitent la formation de nanobulles ou l’exploitent pour obtenir des propriétés de conductivité complexes.
Objectif
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.
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: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique capteurs biocapteurs
- sciences naturelles sciences biologiques génétique ADN
- sciences naturelles sciences biologiques biologie cellulaire
- ingénierie et technologie nanotechnologie
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
ERC-STG - Starting Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
00185 Roma
Italie
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.