Descripción del proyecto
Nuevas proteínas fluorescentes y biomatrices para sistema de iluminación ecológicos
Los WLED (diodos emisores de luz blanca) inorgánicos poseen una eficiencia y estabilidad excelentes, pero dependen de compuestos químicos de tierras raras. Los Bio-WHLED (WLED biohíbridos) constituyen una alternativa sostenible y rentable que emplean proteínas fluorescentes integradas en una matriz polimérica sintética. Actualmente, los Bio-WHLED se limitan a aplicaciones de baja potencia, ya que la excitación continua de las proteínas fluorescentes motiva su desnaturalización. El objetivo del proyecto financiado con fondos europeos NMPLED es diseñar y desarrollar matrices y proteínas mejoradas para la nueva generación de materiales de recubrimiento de reductores de frecuencia de color totalmente biológicos. Los investigadores proponen encapsular las proteínas fluorescentes en matrices de encapsulado basadas en biopolímeros de origen natural y reemplazar las proteínas basadas en la proteína verde fluorescente con una nueva clase de proteínas fluorescentes específicas para aumentar la fotoestabilidad total de las proteínas fluorescentes.
Objetivo
The development of eco-friendly sun-like illumination systems is a priority in Europe. Current solutions, White Inorganic Light-Emitting Diodes (WLEDs), feature excellent efficiency and stability values but rely on rare earth and their production involves an increasing economic and ecological cost. Bio-Hybrid WLEDs (Bio-WHLEDs) represent an environmentally sustainable and cost-effective alternative. They use Fluorescent Proteins (FPs) embedded into a synthetic polymer matrix and act as the color down-converting coating. Bio-WHLEDs are currently limited to low power applications because the continued excitation of FPs promotes its denaturation. This is due to the synthetic nature of the polymeric packaging and of the type of FPs used (generally variants of Green Fluorescent Protein (GFP)). Despite the well-known brightness of such proteins, they have evolved as genetic reporters and not as stable photo-converting materials. In this project, we aim to design, produce and exploit improved matrixes and proteins for the new generation of all bio-based color down-converting coating. To tackle the first limitation of current Bio-WHLEDs, we propose the encapsulation of FPs into marine polysaccharide-based packaging matrices such as bio-doped alginate/ ulvan microparticles. Since the interior of these particles offers a crowded environment more similar to a natural protein surrounding, they are supposed to reduce the thermal stress and increase the photostability of the FPs. To tackle the second limitation, we propose the replacement of GFP-based proteins by Phycobiliproteins (PBPs). PBPs have evolved in nature as light-harvesting antennas in cyanobacteria, being resistant to extreme conditions (high temperature, constant illumination, high concentrations), but emit light only above 550 nm. To give a new twist in originality we propose the use of error-prone PCR and selective evolution to modify PBPs characteristics to obtain red-, green- and orange- emissions
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.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
28906 Getafe
España