EAGER: Origami inspired 3D Biosensors for Single Cell Analysis
EAGER:受折纸启发的 3D 生物传感器用于单细胞分析
基本信息
- 批准号:1442014
- 负责人:
- 金额:$ 15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2014
- 资助国家:美国
- 起止时间:2014-08-01 至 2016-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
A long standing challenge in human engineering has been the identification, capture and analysis of single cells with high sensitivity and selectivity. This challenge is motivated by the need to understand progressive or dynamical events in tissues that might otherwise be averaged away in a population wide analysis. The PI proposes to utilize origami inspired folding designs to create 3D patterned autonomous biosensors that can be used to actively capture and analyze single cells in the same microstructure. Such devices which do not exist at the present time would lead to significantly improved biosensing protocols for lab-on-a-chip or array-based diagnostic devices, enable ultra-high resolution tissue sampling and provide new tools for scientific discovery. The proposal seeks to pattern transparent biocompatible thin films in 2D using high resolution lithographic approaches and engineer strain within these patterned films so that they fold up around single cells. We propose to develop such self-folding devices with biomolecular patterns and show that we are able to simultaneously perform a single cell capture and assay it using optical methods within a single self-folded structure in a parallel and high throughput manner. In addition to arrays on substrates, our methods could also be adapted to create free floating self-folding grippers for single cell excision and analysis from tissue samples. The approach provides a new paradigm for 3D single cell biosensors and we will integrate our research with educational and outreach efforts directed at K-12, undergraduate and graduate students.
人类工程学中的一个长期挑战是以高灵敏度和选择性识别、捕获和分析单个细胞。这一挑战的动机是需要了解组织中的进行性或动力学事件,否则这些事件可能会在全人群分析中平均消失。PI建议利用折纸灵感的折叠设计来创建3D图案化自主生物传感器,这种传感器可以用来主动捕获和分析相同微观结构中的单个细胞。这种目前尚不存在的设备将大大改进芯片上实验室或基于阵列的诊断设备的生物传感协议,使超高分辨率组织采样成为可能,并为科学发现提供新的工具。该提案寻求使用高分辨率光刻方法在2D中形成透明的生物兼容薄膜,并在这些图案化的薄膜中设计应变,以便它们在单个细胞周围折叠。我们建议开发这种具有生物分子图案的自折叠设备,并表明我们能够同时执行单个细胞捕获,并以并行和高通量的方式在单个自折叠结构中使用光学方法对其进行分析。除了衬底上的阵列,我们的方法还可以用于制造自由浮动的自折叠夹持器,用于从组织样本中进行单细胞切除和分析。该方法为3D单细胞生物传感器提供了一个新的范例,我们将把我们的研究与针对K-12、本科生和研究生的教育和推广工作结合起来。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mechanical Trap Surface-Enhanced Raman Spectroscopy for Three-Dimensional Surface Molecular Imaging of Single Live Cells
- DOI:10.1002/anie.201700695
- 发表时间:2017-03-27
- 期刊:
- 影响因子:16.6
- 作者:Jin, Qianru;Li, Ming;Gracias, David H.
- 通讯作者:Gracias, David H.
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
David Gracias其他文献
On the tracks of carrier transport
在载流子传输的轨道上
- DOI:
10.1038/nphoton.2007.184 - 发表时间:
2007-10-01 - 期刊:
- 影响因子:32.900
- 作者:
David Gracias - 通讯作者:
David Gracias
David Gracias的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('David Gracias', 18)}}的其他基金
EAGER: Manufacturing of Large-area Sensor Fabric for Rapid Monitoring of Coronavirus
EAGER:制造用于快速监测冠状病毒的大面积传感器织物
- 批准号:
2033349 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant
EFRI C3 SoRo: Programming Thermobiochemomechanical (TBCM) Multiplex Robot Gels
EFRI C3 SoRo:热生化机械 (TBCM) 多重机器人凝胶编程
- 批准号:
1830893 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant
Bioorigami Hydrogels composed of Natural and Synthetic Biomaterials
由天然和合成生物材料组成的生物折纸水凝胶
- 批准号:
1709349 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Continuing Grant
SNM: 3D Nanomanufacturing by Imprint and Strain Engineering (3D NISE)
SNM:通过压印和应变工程进行 3D 纳米制造 (3D NISE)
- 批准号:
1635443 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant
Design, Self-Assembly and Characterization of Three-Dimensional Metamaterials in the Infrared Region
红外区三维超材料的设计、自组装和表征
- 批准号:
1507749 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Continuing Grant
Nanomanufacturing Using Imprint Lithography and Strain Engineering
使用压印光刻和应变工程进行纳米制造
- 批准号:
1200241 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant
Biosensing micro-nanostructured tools and materials
生物传感微纳结构工具和材料
- 批准号:
1066898 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant
BECS: Collaborative Research: Engineering Complex Self-Assembling Systems Composed of Interacting Patterned Polyhedra: Theory and Experiments
BECS:协作研究:由相互作用的图案多面体组成的工程复杂自组装系统:理论与实验
- 批准号:
1022730 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant
Pan American Advances Studies Institute on Scalable, Functional Nanomaterials; Costa Rica; June 2011
泛美可扩展功能纳米材料高级研究所;
- 批准号:
1036426 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
胞内双特异性DNA origami激活RAS蛋白的自噬降解用于胰腺癌治疗的研究
- 批准号:82311530116
- 批准年份:2023
- 资助金额:40 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
柔性DNA Origami纳米器件的设计构建及其在类风湿性关节炎中诱导免疫耐受的作用与机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:
轻质多胞Origami吸能结构优化设计方法研究
- 批准号:51805123
- 批准年份:2018
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
CAREER: Origami-inspired design for a tissue engineered heart valve
职业:受折纸启发的组织工程心脏瓣膜设计
- 批准号:
2337540 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Continuing Grant
New, easy to use, low-cost technologies based on DNA origami biosensing to achieve distributed screening for AMR and improved antibiotic prescribing
基于 DNA 折纸生物传感的易于使用、低成本的新型技术,可实现 AMR 的分布式筛查并改进抗生素处方
- 批准号:
MR/Y034481/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Research Grant
4D Printed Origami Structures: Deformation Mechanisms and Mechanics
4D 打印折纸结构:变形机制和力学
- 批准号:
DP240103328 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Discovery Projects
CAREER: High-throughput multi-axial tension-inducing DNA origami device for investigating mechanosensitive signaling pathways and protein structures under defined tension
职业:高通量多轴张力诱导 DNA 折纸装置,用于研究限定张力下的机械敏感信号通路和蛋白质结构
- 批准号:
2341002 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Modular Protein Origami to Build Genetically Programmable Biomaterials
职业:用模块化蛋白质折纸构建基因可编程生物材料
- 批准号:
2239927 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Continuing Grant
Development of methods for determining (non-)uniqueness of deformation path and for guiding deformation of rigid origami
开发确定变形路径(非)唯一性和引导刚性折纸变形的方法
- 批准号:
23K19160 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Mathematical Structure Analysis of Origami Metamaterials Using Dynamical Systems Theory
利用动力系统理论进行折纸超材料的数学结构分析
- 批准号:
23KJ0682 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Reconfigurable 3D Origami Probes for Multi-modal Neural Interface
用于多模态神经接口的可重构 3D 折纸探针
- 批准号:
10738994 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Defining the role of ligand spatial organization in T cell signaling with DNA origami
用 DNA 折纸定义配体空间组织在 T 细胞信号传导中的作用
- 批准号:
10680089 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Algorithmic Design of Origami Mechanisms and Robots
折纸机构和机器人的算法设计
- 批准号:
2322898 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 15万 - 项目类别:
Standard Grant














{{item.name}}会员




