Radiofrekvenční charakterizace mikrotubulů pomocí mikro- a nanosenzorů
Cíle projektu
Tento projekt je zaměřen na elektromagnetickou charakterizaci fyzikálně mimořádně zajímavých a zároveň biologicky všudypřítomných nanostruktur – mikrotubulů – ve frekvenčním pásmu 0.01 – 50 GHz. Nejprve budou identifikovány elektromagneticky aktivní vibrační módy mikrotubulu na základě teoretického modelu elastické ortotropní skořepiny kombinovaného s hrubozrnným modelem z atomárního modelu mikrotubulu. Bude sestavena teorie vazby elektromagnetického pole s vibračními módy mikrotubulu s příspěvkem jak vnitřního dipólového momentu, tak i iontové obálky mikrotubulu. Budou navrženy, simulacemi optimalizovány a pomocí elektronové litografie realizovány dedikované planární radiofrekvenční mikro- a nanostrukturované senzory pro dielektrickou a absorpční spektroskopii tubulinu a mikrotubulů v kapalné fázi. Použitím těchto technik budou identifikovány elektromagneticky aktivní módy mikrotubulu. Dále bude ze změřených dat extrahována efektivní komplexní permitivita tubulinu a mikrotubulů.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Hlavní účastníci
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
15-17102S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Radio-frequency characterization of microtubules using micro- and nanosensors
Anotace anglicky
This project is aimed at the electromagnetic characterization of physically extremely intriguing and biologically omnipresent nanostructures - microtubules - in the frequency range of 0.01 – 50 GHz. Electromagnetically active vibration modes of microtubule will be identified based on the orthotropic elastic shell model combined with optimized coarse-grained atomic model of a microtubule. A theory of the electromagnetic field coupling to a microtubule will be developed and will include contribution of internal dipole moment and counterion hydration shell of microtubule. Dedicated planar radiofrequency micro- and nanopatterned sensors will be designed, optimized in simulations and fabricated using electron lithography. Sensors will be used for dielectric spectroscopy and microwave absorption spectroscopy in liquid phase which will be carried out on tubulin and microtubule samples. Using these experimental techniques, electromagnetically active microtubule modes will be identified. Additionally, effective complex permittivity of tubulin and microtubules will be extracted from the data.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
CEP - vedlejší obor
JB - Senzory, čidla, měření a regulace
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)20201 - Electrical and electronic engineering
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt byl zaměřen na problematiku elektromagnetické charakterizace mikrotubulů. Byly navrženy nízko-objemové senzory, které dovolují dielektrickou analýzu biologických vzorků. Výsledky byly doposud publikovány v 7 časopisech, kdy další jsou v recenzi a očekává se jejich vydání v roce 2018.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2015
Ukončení řešení
31. 12. 2017
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
5. 4. 2017
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Datum dodání záznamu
4. 5. 2018
Finance
Celkové uznané náklady
4 921 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 921 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
4 921 tis. Kč
Statní podpora
4 921 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
Doba řešení
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017