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Cooperative Intelligence in Swarms of Enzyme-Nanobots

Projektbeschreibung

Untersuchung des kollektiven Verhaltens von Enzym-Nanoroboter-Schwärmen

Inspiriert von Vogel- und Fischschwärmen konzentrieren sich Forschende im Bereich der Nanorobotik darauf, die gleiche Bewegungskomplexität zu erreichen und Schwarmverhalten in künstlichen Systemen umzusetzen. Bislang wurden künstliche Nanoroboter auf individueller Ebene erforscht. Die Studie darüber, wie Nanoroboter sich in biologisch relevanten Umgebungen selbst antreiben, navigieren und kommunizieren, hat jedoch nur wenig Beachtung gefunden. Um ihr kooperatives Verhalten zu untersuchen, wird das EU-finanzierte Projekt i-NANOSWARMS Enzym-getriebene Nanoroboter-Schwärme entwickeln, die sich mithilfe biokompatibler und -verfügbarer Kraftstoffe selbstständig fortbewegen können. Das Projekt wird einen Konzeptnachweis für die Relevanz intelligenter Nanoschwärme für biomedizinische Anwendungen, eine verbesserte Arzneimittelverabreichung und die medizinische Bildgebung bereitstellen.

Ziel

In nature, systems composed of self-propelling agents display complex behaviors such as signal interpretation, propagation, amplification and engage in collective motion mediated by interactions between different agents and their environment. Examples range from swarming bacteria to schooling fish and flocking birds. These self-organized systems have served as an inspiration for researchers seeking to achieve complexity in artificial systems composed of synthetic agents. A class of agents that has recently been demonstrated is of synthetic nanomachines (nanobots) that can self-propel thanks to the conversion of chemical energy, harvested from the environment, into motion. While most of the artificial nanobots have been explored at individual level, their collective emergent behavior, arising from inter-particle interactions through chemical and hydrodynamic fields, and through environment mediated interactions is yet to be properly studied. Understanding collective effects will be especially useful in biologically relevant environments, where a number of applications for these nanobot systems have been envisioned.

i-NANOSWARMS aims to realize enzyme-powered nanobot swarms capable to self-propel using biocompatible and bioavailable fuels and display collective and cooperative behaviours through communication among them as well as with the host environment. The proposal is divided in three working packages. In WP1, I will create a toolbox of nanobots based on a library of enzymes and nanoparticle architectures to study communication and long-range signal propagation using enzyme cascades. WP2 will be devoted to the collective behavior of nanobot swarms, exploiting biomimetic strategies such as chemotaxis and stigmergy to guide and recruit other nanobots. WP3 aims at studying, as a proof-of-concept of the applicability of intelligent nanoswarms for biomedical applications, cooperative behavior among nanoswarms for enhanced drug delivery and medical imaging.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

FUNDACIO INSTITUT DE BIOENGINYERIA DE CATALUNYA
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 999 819,00
Adresse
CARRER BALDIRI REIXAC PLANTA 2A 10-12
08028 Barcelona
Spanien

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Region
Este Cataluña Barcelona
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 999 819,00

Begünstigte (1)

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