Projektbeschreibung
Fortschritte in der Einzelmolekül-Mikroskopie
Konventionelle optische Mikroskope erreichen eine maximale Auflösung von 250 nm, was der Forschung in der Strukturbiologie enge Grenzen setzt. Hauptziel des EU-finanzierten Projekts SM-SPAD ist es, eine 3D-Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie für Einzelmoleküle zu entwickeln, mit der sich Makromoleküle abbilden lassen, die kleiner als 100 nm sind. Der Ansatz umgeht Größenbeschränkungen, indem einzelne fluoreszente Moleküle zufällig angeschaltet werden und ihre Position auf der Bildebene bestimmt wird. Mit einer Kombination verschiedener Technologien mit sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung, die für die Untersuchung komplexer biologischer Proben ideal geeignet sind, wollen die Forschenden in SM-SPAD diese Technik noch verbessern. In der Neurowissenschaft könnte sie dann eingesetzt werden, um große Proteinkomplexe zu finden, die für die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer- oder Parkinson-Krankheit verantwortlich sind.
Ziel
The resolution limit of about 250 nm in conventional optical microscopes is problematic in the study of structural biology, since proteins, macromolecules and nuclear acids are typically much smaller than 100 nm. Single-molecule localization microscopy is able to circumvent this limit by sequentially and stochastically switching on/activating single fluorescent molecules and determining their position in the image plane. E.g. MINFLUX demonstrated a 3D resolution of 6 nm. However, the point-detection system in MINFLUX does not allow directly recording the image of the fluorescent molecules in the image plane, which is required for the localization, thus a rather complex and slow beam-scanning approach is required. Secondly, the technique does not leverage the fluorescence lifetime information, which can provide nanometer-scale information on the structure of interest, e.g. via Förster resonance energy transfer. In this project, both limitations will be tackled:
The main goal of the SM-SPAD project is to develop a 3D single-molecule fluorescence lifetime imaging technique for structural biology. The goal will be reached by combining the concept of MINFLUX with three new ideas: (i) 3D motionless structured illumination and structured detection for improved spatial resolution in all three dimensions; (ii) fluorescence antibunching analysis to speed up the data acquisition by enabling simultaneous localization of several active molecules; (iii) SM level fluorescence lifetime analysis to extract the maximum amount of information from the sample.
The proposed molecular-scale imaging technique, with very high spatial and temporal resolution, is perfectly suited for the study of complex biological samples. SM-SPAD is, in particular, promising in the field of neuroscience research, in which the organization of large protein complexes are of high interest, as they may play a crucial role in the development of neurodegenerative diseases, such as Alzheimer’s and Parkinson’s .
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.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Neurobiologie
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Neurologie Demenz Alzheimer
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie Fluoreszenzlebensdauer-Bildgebung
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Molekularbiologie Strukturbiologie
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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
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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-2019
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.
16163 GENOVA
Italien
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.