Description du projet
Un nouvel outil de RMN basé sur des capteurs quantiques pour l’étude de cellules uniques
Pour comprendre certains phénomènes biologiques, les scientifiques étudient souvent des populations de cellules mixtes. Cependant, l’hétérogénéité des cellules pourrait masquer les caractéristiques qui émergent des cellules uniques, justifiant ainsi le développement de technologies monocellulaires. La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) est un outil analytique clé qui offre une haute spécificité moléculaire de manière non invasive, mais sa faible sensibilité la rend inadaptée aux études sur les cellules uniques. Le projet SingleCellQNMR, financé par l’UE, est basé sur une technique de détection quantique du diamant récemment mise au point qui permet de détecter les signaux RMN de minuscules volumes, par exemple ceux d’une cellule unique. Grâce à cette technologie, les scientifiques envisagent d’analyser et de quantifier les métabolites au niveau d’une cellule unique au fil du temps.
Objectif
Single-cell events are often responsible for biological phenomena, such as drug resistance, cell development or tumorigenesis. Studies on cellular populations mask such characteristics and make single-cell technologies essential for understanding cell biology. However, one of the major analytical tools with the advantage of high molecular specificity and non-invasiveness, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, has been limited in its application to single-cell studies due to its intrinsic low sensitivity.
Here, I aim to overcome this limitation by a unique combination of (i) highly sensitive quantum sensors for NMR detection with (ii) microfluidics and (iii) advanced hyperpolarization methods. The pioneering SingleCellQNMR project is based on my recently developed NMR technology for microscopic sample volumes using nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond. These defects act as atomic-sized magnetic quantum sensors and are the ideal tool to detect NMR signals from smallest volumes, such as from a single cell. A second-generation quantum diamond spectrometer with integrated hyperpolarization capabilities will be developed here to match the high technical requirements for single-cell studies. It will be a new transformative tool to study:
a) Single-cell metabolomics. The high molecular specificity of NV-NMR will be used to analyse and quantify metabolites on the single-cell level noninvasively. Cells will be exposed to external stimuli such as drugs and their individual metabolic response will be monitored over time.
b) Single-cell water diffusion and relaxation-based contrast. Water diffusion and proton relaxation will be measured on a single-cell level. This will allow for the investigation of microstructures and to record data for validating current models of magnetic resonance imaging contrast.
The SingleCellQNMR project will develop a ground-breaking non-invasive tool and provide first results in a new era of single-cell studies.
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.
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.
- sciences naturelles sciences physiques mécanique classique mécanique des fluides microfluidics
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie spectrométrie d’absorption
- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique capteurs
- sciences naturelles sciences biologiques biologie moléculaire
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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).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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.
-
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-2020-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.
80333 Muenchen
Allemagne
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.