Projektbeschreibung
Bahnbrechendes Lab-on-a-Chip für die Krebsdiagnostik
Zirkulierende Tumorzellen, die über den Blutkreislauf durch den Körper transportiert werden, verursachen die Metastasierung bei Krebs. Das EU-finanzierte Projekt BIOCELLPHE schlägt die Entwicklung modifizierter Bakterien vor, die spezifische Proteintargets auf der Oberfläche von zirkulierenden Tumorzellen erkennen und daran binden können und so die Erzeugung chemischer Signale auslösen, die mithilfe von oberflächenverstärkter Raman-Streuung (SERS) mit extrem hoher Empfindlichkeit erkannt werden können. Bei der SERS handelt es sich um eine Analysetechnik, bei der plasmonische Nanopartikel als optische Verstärker eingesetzt werden, um ultrasensitive chemische Analysen mit einer Detektion auf Einzelmolekülebene durchzuführen. Das Projektteam wird ein Lab-on-a-Chip-SERS-Gerät für die ultrasensitive Identifizierung und Multiplex-Phänotypisierung zirkulierender Tumorzellen entwickeln. Die Initiative wird ein neues Zeitalter der medizinischen Diagnostik einläuten und damit einen Paradigmenwechsel in Biologie und Biomedizin herbeirufen.
Ziel
BIOCELLPHE provides frontier scientific and technological advancements to generate a breakthrough technology realizing the identification of proteins (i.e. phenotyping) as diagnostic biomarkers at single-cell level with unmatched sensitivity, multiplexing capabilities and portability. BIOCELLPHE proposes the generation of engineered bacteria able to recognize and bind to specific protein targets on the surface of circulating tumor cells (CTCs) responsible for cancer metastasis, thereby triggering the production of chemical signals that can be detected simultaneously, and with extremely high sensitivity by surface-enhanced Raman scattering (SERS). SERS is a powerful analytical technique that employs plasmonic nanoparticles as optical enhancers for ultrasensitive chemical analysis achieving single-molecule detection level. BIOCELLPHE will implement these advancements toward the generation of an optofluidic lab-on-a-chip SERS device enabling ultrasensitive identification and multiplex phenotyping of CTCs. We anticipate that BIOCELLPHE long-term vision and scientific breakthrough will lead to a sky limit technology that will be widely applicable, not only in the diagnostic arena, but also in many other applications (e.g. biomedical, environmental). No one has previously been able to attempt this vision due to current challenges and technical limitations, but we believe to be in a position to pave a way for achieving this now. To realize this highly ambitious project, BIOCELLPHE gathers a highly multidisciplinary community of leading experts in synthetic biology, nanotechnology, plasmonics, microfluidics, artificial intelligence, and cancer diagnosis. We believe that successful deployment of BIOCELLPHE has the potential to usher in a new era of medical diagnostics and it will provide new paradigms in biology and biomedicine, advancing frontier science and technologies at the European academic and industrial sectors.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligence
- natural sciencesphysical sciencesclassical mechanicsfluid mechanicsmicrofluidics
- natural sciencesbiological sciencessynthetic biology
- natural sciencesbiological sciencesbiochemistrybiomoleculesproteins
- medical and health sciencesclinical medicineoncology
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
36310 Vigo Pontevedra
Spanien