Projektbeschreibung
Dem Gedächtnis in Flüssigkeitsnetzwerken lebender Organismen auf der Spur
Lebende Systeme transportieren lebenswichtige Fracht wie zum Beispiel Signalmoleküle, Sauerstoff, Nährstoffe und Abfallstoffe über lange und kurze Strecken; und das mithilfe von Flüssigkeiten, die durch weitverzweigte röhrenförmige Netzwerke fließen. Viele dieser Röhren reagieren dynamisch auf veränderte Strömungseigenschaften, etwa durch Vergrößerung des Durchmessers als Reaktion auf zunehmende Strömungsgeschwindigkeit. Diese Anpassungen können langfristig erfolgen, wobei sie im Wesentlichen eine Art gespeichertes Gedächtnis für vorangegangene Ereignisse und Erkrankungen wiedergeben. Das EU-finanzierte Projekt FlowMem untersucht, wie vorübergehend auftretende lokale Reize langfristige Veränderungen hervorrufen können. Das Ziel lautet, anhand dieses Wissens röhrenförmige Netzwerke zu modulieren und diese in Bereichen wie etwa der Biomedizin, der Mikrofluidik bis hin zur Soft-Robotik anzuwenden.
Ziel
Fluid flows through tubular networks are crucial for life as they are the dominant means of substance and signal transport. In living networks – across organisms as disparate as animals and fungi, alterations of flows drive dynamic adaptation of tube diameters which in turn alters transport performance. In effect, local transient stimuli that affect flows are memorized as long-lived alterations to tube diameters across the network. I aim to identify the physical principles behind fluid flows driving dynamic memory storage in network morphology. I will thereby uncover how to control network morphology and performance by applied flow-altering stimuli, which promises significant advances in important challenges of the future: treatment of vascular diseases and tumour development, encoding complex behaviour in soft robotics and self-optimizing porous media.
The dynamic nature of flows and networks’ complex morphologies requires a combined experimental and theoretical approach to address: What are the physical mechanisms of how flows in living tubular networks can encode and store information about stimuli? How do memories impact network performance? As experimental model system I choose the slime mould Physarum polycephalum. It is ideally suited as a starting point, as it reduces the problem in its complexity to just a tubular network. This model allows me to follow with unprecedented level of detail how stimuli transiently perturb network-wide flows – flows that subsequently drive long-term changes in network morphology. Theoretical models will verify mechanisms and allow investigation of impact on network function. Identified principles of dynamic memory formation will be applied to study consequences of mini-stroke stimuli and possible treatment in brain microvasculature and to design self-optimizing porous media. I will develop general principles advancing physics and biology with far-reaching implications in medicine and engineering.
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 Mikrobiologie Mykologie
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Robotertechnik
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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.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
ERC-STG - Starting Grant
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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) ERC-2020-STG
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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.
80333 Muenchen
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.