Directed Co-evolution of Next Generation Biohybrids for Energy Conversion
用于能量转换的下一代生物混合体的定向协同进化
基本信息
- 批准号:EP/Z000440/1
- 负责人:
- 金额:$ 221.83万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2024
- 资助国家:英国
- 起止时间:2024 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Biological-material hybrid systems are increasingly important in medicine, biotechnology and energy. In particular, microbial biohybrids offer unique advantages for sustainable energy conversion (e.g. scalability and product versatility), but their under-performances curtail their application and impact. State-of-the-art approaches to biohybrid research are slow and confined, with many hidden antagonistic interactions at the bio-material interface to overcome.Here, I aim to create a ground-breaking approach that directly targets the creation, identification, and characterisation of synergistic microbial-material interactions to enable a step-change in generating green energy biohybrids that are high-performing, robust and scalable. Towards this, I will i) develop new methodologies to generate large targeted libraries of key biohybrid components (the electrode, cells and charge carriers); ii) pioneer the powerful concept of directed co-evolution for bio-material engineering. Unlike classical directed evolution where only biological elements are optimised, I will iteratively select for high performing bio-material partnerships under stringent criteria. When these outcomes are compared against those from conventional screening, the identification of synergistic, antagonist or purely independent bio-material interactions will be possible. I will then iii) characterise these partnerships to fill large knowledge gaps within the field to understand how synergism can be designed, instead of found.I will employ cyanobacterial hybrids for solar-electricity generation as model systems, targeting final stable photocurrents of near the top theoretical value 2.4 mA/cm2 (>50-fold above typical systems). This work sets the stage for the transformation of other biohybrids and composite functional materials, and the opening up of a new field: the directed co-evolution of hybrid systems.
生物-材料混合系统在医学、生物技术和能源领域越来越重要。特别是,微生物生物混合物为可持续能源转换提供了独特的优势(例如可扩展性和产品多功能性),但其性能不佳限制了其应用和影响。国家的最先进的方法,生物杂交研究是缓慢和局限的,与许多隐藏的拮抗作用在生物材料的接口,以克服。在这里,我的目标是创建一个突破性的方法,直接针对创建,识别和表征协同微生物材料的相互作用,使一个步骤的变化,产生高性能,鲁棒性和可扩展的绿色能源生物杂交。为此,我将i)开发新的方法来生成关键生物混合组件(电极,细胞和电荷载体)的大型目标库; ii)开创生物材料工程定向共同进化的强大概念。与经典的定向进化不同,只有生物元素被优化,我将在严格的标准下迭代地选择高性能的生物材料伙伴关系。当这些结果与常规筛选结果进行比较时,将有可能确定协同、拮抗或纯粹独立的生物材料相互作用。然后,我将iii)验证这些合作伙伴关系,以填补该领域的巨大知识空白,以了解如何设计协同作用,而不是发现。我将采用蓝藻杂交太阳能发电作为模型系统,目标是接近最高理论值2.4 mA/cm 2的最终稳定光电流(>50倍以上的典型系统)。这项工作为其他生物杂交体和复合功能材料的转化奠定了基础,并开辟了一个新领域:杂交系统的定向协同进化。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
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 }}
Jenny Zhang其他文献
1324 Abnormal Monocyte CD300e/CD14 Maturation Pattern Correlates to Presence of Myeloid Neoplasm
1324 异常单核细胞 CD300e/CD14 成熟模式与髓系肿瘤的存在相关
- DOI:
10.1016/j.labinv.2024.103560 - 发表时间:
2025-03-01 - 期刊:
- 影响因子:4.200
- 作者:
Jenny Zhang;Elizabeth Courville - 通讯作者:
Elizabeth Courville
Real-world treatment pattern and drop-off among recurrent or metastatic cervical cancer patients: A US community oncology-based analysis (304)
- DOI:
10.1016/s0090-8258(22)01526-8 - 发表时间:
2022-08-01 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Ding He;Jie Ting;Jenny Zhang;Bradley Monk;Zachary Alholm;Lavanya Sudharshan - 通讯作者:
Lavanya Sudharshan
High-temperature, radiation-hard electronic technology
高温、抗辐射电子技术
- DOI:
10.1063/1.47178 - 发表时间:
2008 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
L. Sadwick;Jenny Zhang;D.J. Schaeffer;D. Petelenz;R. Crofts;Yao‐Hsien Feng;R. J. Hwu;G. Sandquist;D. Slaughter - 通讯作者:
D. Slaughter
Social media advice and its impact on belief revision
社交媒体建议及其对信念修正的影响
- DOI:
- 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
C. Wagner;Jenny Zhang - 通讯作者:
Jenny Zhang
its absence in asthma Potent bronchoprotective effect of deep inspiration and
哮喘中缺乏它 深吸气和深吸气具有强大的支气管保护作用
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
S. Permutt;B. Laube;N. Scichilone;C. Pascoe;G. Donovan;Y. Bossé;C. Seow;P. Paré;Jenny Zhang;Brandon A. Norris;Linhong Deng;Leslie Y. M. Chin;H. Syyong;Lu Wang;D. Hillman;H. Mitchell;P. Noble;T. Ansell;P. McFawn;R. McLaughlin;D. Sampson - 通讯作者:
D. Sampson
Jenny Zhang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('Jenny Zhang', 18)}}的其他基金
Engineering Semi-Artificial Cells for New-to-Nature Photosynthesis
工程半人工细胞用于新的自然光合作用
- 批准号:
BB/Y008308/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Research Grant
3D-Printed Platforms to Study and Utilise the Photoelectrochemistry of Photosynthetic Biofilms
研究和利用光合生物膜光电化学的 3D 打印平台
- 批准号:
BB/R011923/1 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Fellowship
相似国自然基金
基于接力催化的CO2加氢直接高选择性制乙烯多功能催化剂的研究
- 批准号:JCZRYB202500767
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
页岩微纳米孔隙水的移动性及CO2-水-岩反应对CH4/CO2运移的影响机制
- 批准号:JCZRQN202500299
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
深部咸水层CO2 封存盖层多尺度蠕变特性及临界幂律灾变机制
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
蒽醌功能化的介孔氮化碳催化有机污染物光降解耦合CO2光还原转化为燃料的研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
不同相态CO2对深部低渗不可采煤层气藏二氧化碳封存机制及潜力评估
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
新型核壳金属氧化物@沸石双功能催化剂可控制备及温室气体CO2加氢制乙烯反应机制的研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
海洋溶解CO2传感器应用于原位长期监测的适应性改进
- 批准号:MS25D060007
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Co金属辅酶负载Fe电极的构筑及其催化还原脱卤机理研究
- 批准号:MS25E080050
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于多尺寸Ag基团簇电催化还原CO2的机器学习理论研究
- 批准号:QN25A040007
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
CO2+TBAB水合物浆体热流体机理与蓄释冷特性研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
Human-Robot Co-Evolution: Achieving the full potential of future workplaces
人机协同进化:充分发挥未来工作场所的潜力
- 批准号:
DP240100938 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Discovery Projects
Co-evolution of supermassive black holes and galaxies with the James Webb Space Telescope
超大质量黑洞和星系与詹姆斯·韦伯太空望远镜的共同演化
- 批准号:
23K22533 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Co-evolution of phytoplankton dynamics and environment at the Fram Strait
弗拉姆海峡浮游植物动态与环境的协同演化
- 批准号:
NE/Z000300/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Research Grant
Elucidation of the molecular mechanisms driving the co-evolution between red tide-causing algae and viruses
阐明驱动赤潮藻类与病毒共同进化的分子机制
- 批准号:
23K14265 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Targeting the transcriptional co-activators YAP and TAZ with statins to prevent solid organ transplant rejection by HLA donor specific antibodies
用他汀类药物靶向转录共激活剂 YAP 和 TAZ,以防止 HLA 供体特异性抗体导致实体器官移植排斥
- 批准号:
10734277 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Mechanisms of structural plasticity, client interactions, and co-aggregation of the lens ⍺-crystallins
晶状体α-晶状体的结构可塑性、客户相互作用和共聚集机制
- 批准号:
10709482 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Constraining satellite-host galaxy co-evolution with next-generation semi-analytic models
用下一代半解析模型约束卫星-宿主星系共同演化
- 批准号:
2307419 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Standard Grant
Mechanisms of viral RNA maturation by co-opting cellular exonucleases
通过选择细胞核酸外切酶使病毒 RNA 成熟的机制
- 批准号:
10814079 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Characterizing the Early Co-evolution of Galaxies, Black Holes, and Gravitational-Wave Sources
描述星系、黑洞和引力波源的早期共同演化
- 批准号:
2307171 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Testing the spatio-temporal repeatability of (co)evolution in Tasmanian devils and their transmissible cancer
合作研究:测试塔斯马尼亚恶魔及其传染性癌症的(共同)进化的时空重复性
- 批准号:
2324455 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 221.83万 - 项目类别:
Standard Grant