Meta-Smart: Merging de novo designed biomolecules with plasmonic metamaterials for new technologies
Meta-Smart: Merging de novo designed biomolecules with plasmonic metamaterials for new technologies
批准号:
EP/S029168/1
负责人:
M Kadodwala
金额:
$130.24万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2019
资助国家:
英国
项目状态:
未结题
起止时间:
2019 至 --
中文摘要
在我们生活的世界里,个人可以前所未有地获得有关其环境、健康和福祉的数据。这包括从健身手环提供的信息到每个家庭都有的智能电表。然而,与自然界的感官能力相比,我们目前的能力相形见绌。例如,目前还没有一种技术可以与西班牙猎犬嗅出违禁品的能力相媲美。以超灵敏度复制大自然探测大量刺激的能力仍然是科幻小说的领域。在自然感觉系统中,通常由刺激引起的分子结构(受体分子)的变化是由复杂的生物结构检测和传播的。虽然化学家可以模拟受体分子的功能,但复杂生物成分的功能是将这种结构变化转换并传播为可用的信号,这对复制来说是一个挑战。我们提出了一个新的概念Meta-Smart,其中保留了最初的分子传感事件,但生物结构的功能被工程纳米制造结构(超材料)复制。实际上,这种超材料放大了化学信号,将其转化为易于检测的反应。从自然界获得灵感,手性的性质将被用来有效地统一生物大分子和超材料的性质。为了展示Meta-Smart概念的变革潜力,我们将构建生物启发的化学和光传感设备。
英文摘要
We live in a world in which individuals have unprecedented access to data on their environment, health and wellbeing. This ranges from information provided by fitness bands, to the energy smart meters that are found in every home. However, our current capabilities pale when compared to the sensory abilities found in Nature. For, instance no technology has been developed that can rival the ability of a spaniel for sniffing out contraband. To replicate Nature's capabilities to detect a vast array of stimuli with ultra-sensitivity is still in the realms of science fiction. In natural sensory systems, typically a change in molecular structure (in a receptor molecule) induced by a stimulus, is detected and propagated by a complex biological architecture. While chemists can mimic the function of receptor molecules, it is the functionality of complex biological component to convert and propagate this structural change into a useable signal that is a challenge to replicate. We propose a new concept Meta-Smart, where the initial molecular sensing event is retained, but the functionality of the biological architecture is replicated by an engineered nanofabricated structure (metamaterial). In effect the metamaterial amplifies the chemical signal, converting it into a readily detectible response. Taking inspiration from Nature, the property of chirality will be utilised to effectively unify biomacromolecular and metamaterial properties. To demonstrate the transformative potential of the Meta-Smart concept we will build bio-inspired chemo- and photosensing devices.
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DOI:
10.1002/adom.202202991
发表时间:
2022-12
期刊:
Advanced Optical Materials
影响因子:
9
作者:
[M. Kartau;A. Skvortsova;Victor Tabouillot;Shailendra K. Chaubey;Polina Bainova;Rahul Kumar;V. Burtsev;V. Svorcik;N. Gadegaard;Sang Won Im;M. Urbanova;O. Lyutakov;M. Kadodwala;A. Karimullah]
通讯作者:
M. Kartau;A. Skvortsova;Victor Tabouillot;Shailendra K. Chaubey;Polina Bainova;Rahul Kumar;V. Burtsev;V. Svorcik;N. Gadegaard;Sang Won Im;M. Urbanova;O. Lyutakov;M. Kadodwala;A. Karimullah
DOI:
10.1039/d3nh00008g
发表时间:
2022-08
期刊:
Nanoscale horizons
影响因子:
9.7
作者:
[O. Guselnikova;R. Elashnikov;V. Svorcik;M. Kartau;C. Gilroy;N. Gadegaard;M. Kadodwala;A. Karimullah;O. Lyutakov]
通讯作者:
O. Guselnikova;R. Elashnikov;V. Svorcik;M. Kartau;C. Gilroy;N. Gadegaard;M. Kadodwala;A. Karimullah;O. Lyutakov
Coupling of Plasmonic Hot Spots with Shurikens for Superchiral SERS-based Enantiomer Recognition
等离子体热点与手里剑的耦合用于基于超手性 SERS 的对映体识别
DOI:
10.48550/arxiv.2208.05454
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Guselnikova O]
通讯作者:
Guselnikova O
Controlling the symmetry of inorganic ionic nanofilms with optical chirality.
控制具有光学手性的无机离子纳米膜的对称性。
DOI:
10.1038/s41467-020-18869-9
发表时间:
2020-10-14
期刊:
Nature communications
影响因子:
16.6
作者:
[Kelly C, MacLaren DA, McKay K, McFarlane A, Karimullah AS, Gadegaard N, Barron LD, Franke-Arnold S, Crimin F, Götte JB, Barnett SM, Kadodwala M]
通讯作者:
Kadodwala M
Attomole enantiomeric discrimination of small molecules using an achiral SERS reporter and chiral plasmonics
使用非手性 SERS 报告基因和手性等离子体激元对小分子进行 Attomole 对映体区分
DOI:
10.48550/arxiv.2310.09083
发表时间:
2023
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Chaubeya S]
通讯作者:
Chaubeya S
共 7 条
"Meta-chemistry": Nanoscale chemical control using spatially localised solvent heating
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批准号:EP/S012745/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$120.43万
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财政年份:2019
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负责人:M Kadodwala
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依托单位:
Mapping the mesoscale structural landscape using "sculpted" chiral plasmonic fields
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批准号:EP/P00086X/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$136.47万
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财政年份:2016
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负责人:M Kadodwala
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依托单位:
Plasmon-Enhanced Chiroptical Biosensors
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批准号:EP/K034936/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$99.35万
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财政年份:2013
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负责人:M Kadodwala
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依托单位:
Breaking down barriers to cause a paradigm shift in ultra-sensitive detection of protein structure.
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批准号:G0902256/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$14.8万
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财政年份:2010
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负责人:M Kadodwala
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依托单位:
国内基金
海外基金
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基于SMART技术的鳄梨叶中诱导肿瘤细胞铁死亡的先导化合物的定
向挖掘
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:辛颖
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依托单位:
基于“活性-代谢组-基因组-SMART”整合策略发掘老鼠簕内生放线菌新型先导化合物
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批准号:82360696
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32万元
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批准年份:2023
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负责人:卢覃培
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依托单位:
特定微环境激活的mRNA翻译(SMART)系统的设计及其免疫治疗应用研究
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批准号:22307121
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:左超
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依托单位:
基于ANDSystem与多组学的水稻和小麦胁迫响应分子调控网络及智能作物平台(Smart Crop)的构建
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:105万元
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批准年份:2022
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负责人:陈铭
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依托单位:
精神障碍出院患者自杀风险简短联系干预(BCIs)的实施科学研究:基于序列多次分组的随机对照试验(SMART)
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批准号:72004140
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:侯丰苏
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依托单位:
线上强化失眠认知行为治疗(Smart-CBTI plus)对失眠障碍合并焦虑、抑郁患者的随机对照研究
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批准号:20Y11906600
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2020
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负责人:苑成梅
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依托单位:
基于SMART设计建立中医药随机对照试验“随证施治”决策模型的研究
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批准号:82074584
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2020
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负责人:荆志伟
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依托单位:
DRiPs致病性T细胞与胰腺CUZD-1蛋白双靶向Smart-DDS诱导免疫耐受治疗1型糖尿病的研究
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批准号:81970707
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2019
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负责人:许馨予
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依托单位:
基于B-SMART的类风湿关节炎分级诊疗的药物治疗管理模式构建与评价
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批准号:71804109
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:16.5万元
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批准年份:2018
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负责人:张乐
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依托单位:
面向Smart Grid基于多反馈路径的安全无线数据收集方法研究
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批准号:61003309
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2010
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负责人:毛郁欣
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依托单位: