Projektbeschreibung
DNA-Nanotechnologie für ein besseres Diabetes-Management
Die rasante Weiterentwicklung von Sensortechnologien erfordert Biosensoren, die eine kontinuierliche Überwachung in einem einstufigen Prozess ermöglichen. Die Leistung verfügbarer Biosensoren wird durch die Bindungsstärke der molekularen Erkennungseinheit beeinträchtigt, die den dynamischen Bereich des Sensors begrenzt und oft mit dem Signalausgang verbunden ist. Das EU-finanzierte Projekt GlucOrigami schlägt vor, die molekularen Erkennungs- und Signaltransduktionseinheiten des Biosensors durch Einsatz selbstorganisierender und programmierbarer DNA-Origami-Nanostrukturen zu entkoppeln. Die Lösung wird anhand des Modells eines Glukose-Biosensors für die Krankheitsüberwachung bei Diabetikern demonstriert, wobei das DNA-Origami zur genauen Positionierung aller Biosensorelemente verwendet wird: ein Multifluorophor-Paar als Signaltransduktions- und Verstärkungseinheit sowie Glukose-/Galaktose-bindende Proteine als molekulare Erkennungseinheit.
Ziel
Biosensors play a crucial role in our everyday lives from health monitoring to disease detection. The rapid advancement of sensing technologies dictates an ever growing need for improved biosensors which are capable to continuously monitor analytes in a single-step process and yield low-cost devices. The performance of many biosensors is, however, limited by the binding strength of their molecular recognition unit which dictates the dynamic range of the sensor and is often tightly connected to the signal transduction unit, i.e. its signal output. In this project, I propose to globally solve this limitation by decoupling the molecular recognition and signal transduction units of the biosensor by exploiting self-assembled and programmable DNA origami nanostructures. This fundamental approach will be demonstrated by the design of a sensitive and tunable biosensor for glucose, whose sensing is of utmost importance for the disease monitoring of diabetic patients. DNA origami will be utilized to precisely position all biosensor elements: multifluorophore FRET pair, which will serve as a signal transduction and amplification unit as well as glucose/galactose binding proteins and glucose functionalities, which will provide a molecular recognition unit. Different biomimicry strategies to tune the useful dynamic range of the biosensors will be evaluated aiming to achieve sensitivity at a physiologically relevant glucose concentration. Finally, the potential to combine these advanced glucose biosensors with low-cost read-out instruments (such as smartphone cameras) will be assessed. The DNA origami glucose sensor proposed here is of great promise for the development of wearable and low-cost glucose sensing devices for diabetes monitoring, which will grow into a large demand in our society. Moreover, it will allow me to merge DNA nanotechnology, molecular biology, spectroscopy and chemistry research, laying the foundations upon which to build my future career in Europe.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Sensoren Biosensoren
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Molekularbiologie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen -
H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
80539 MUNCHEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.