Development of nanosensory photonic systems for rapid detection of viruses using controlled evolution methods of protein platforms: case SARS-CoV-2 (Q3107859)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3107859 in Slovakia
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Development of nanosensory photonic systems for rapid detection of viruses using controlled evolution methods of protein platforms: case SARS-CoV-2 |
Project Q3107859 in Slovakia |
Statements
1,935,624.64 Euro
0 references
3,060,199.77 Euro
0 references
63.25 percent
0 references
1 January 2021
0 references
6 January 2023
0 references
Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach
0 references
48°43'20.53"N, 21°15'25.20"E
0 references
Súčasná pandémia koronovírusu vo svete poukázala na naliehavú potrebu rýchlej a ekonomicky efektívnej detekcie vírusov. Univerzita P. J. Šafárika v Košiciach v spolupráci so spoločnosťami SAFTRA Photonics s.r.o. a AUSYS s.r.o, navrhuje vyvinúť metodiku na rýchlu, selektívnu a vysoko citlivú detekciu vírusov SARS-CoV-2, ktoré budú zachytené špecificky na povrch fotonických nanoštruktúrnych čipov. V rámci projektu bude povrch čipu funkcionalizovaný nanovrstvou molekúl špecifických proteínov vyvinutých metódou riadenej evolúcie vybraných proteínových platforiem. Tvorba nanovrstiev proteínov na detekčnom čipe bude prebiehať pomocou kontrolovanej špecifickej chemickej konjugácie, čim dosiahneme optimálnu efektivitu viazania a reprodukovateľnosť detekčných vlastností. Po nanesení vzorky inaktivovaného vírusu na funkcionalizovaný čip bude prítomnosť vírusu detegovaná na základe zosilneného ramanovského spektra povrchovými plazmónmi. Na detekciu signálu z funkcionalizovaných čipov bude vyvinutý detekčný systém bioRAMASCOPE. bioRAMASCOPE bude spĺňať špecifické požiadavky týkajúce sa požadovaných detekčných limitov a spoľahlivosti prevádzky vyžadovaných pre detekciu vírusu SARS-CoV-2. V paralelnej línií budeme pomocou moderných selekčných metód proteínového inžinierstva vyvíjať artificiálne proteíny ako nové biologické entity s novou väzobnou funkciou, ktorá sa špecializuje na špecifické viazanie inaktivovaných vírusov. Na základe kombinácie viazania rôznych epitopov plánujeme, že táto molekulová platforma dosiahne vysokú citlivosť a špecificitu voči rôznym typom vírusov, vrátane SARS-CoV-2. Tento projekt, ktorý bude realizovaný v Košiciach, povedie k vedeckým publikáciám, “proof of concept” a patentu, konkrétne: i) „proof of concept“ metodiky selektívnej, rýchlej, lacnej a in situ vykonateľnej detekcie SARS-CoV-2 s okamžitým zaslaním výsledku do príslušnej databázy, ii) funkčný laboratórny prototyp detekčného systému rôznych typov vírusov, vrátane vírusu SARS-CoV-2. (Slovak)
0 references
The current coronovirus pandemic around the world has highlighted the urgent need for rapid and economically efficient virus detection. P. J. Šafárik University in Košice, in cooperation with SAFTRA Photonics s.r.o. and AUSYS s.r.o., proposes to develop a methodology for rapid, selective and highly sensitive detection of SARS-CoV-2 viruses, which will be captured specifically on the surface of photonic nanostructure chips. Within the project, the chip surface will be functionalised by nanolayering of molecules of specific proteins developed by the method of controlled evolution of selected protein platforms. The formation of nanolayers of proteins on the detection chip will be carried out by means of controlled specific chemical conjugation to achieve optimal binding efficiency and reproducibility of detection properties. Once a sample of the inactivated virus has been applied to the functionalised chip, the presence of the virus will be detected on the basis of the increased ramanovsky spectrum by surface plasmamones. BioRAMASCOPE will be developed to detect the signal from functionalised chips. BioRAMASCOPE will meet the specific requirements regarding the required detection limits and operational reliability required for the detection of SARS-CoV-2 virus. In parallel lines, using advanced selection methods of protein engineering, we will develop artificial proteins as new biological entities with a new binding function that specialises in the specific binding of inactivated viruses. Based on the combination of binding different epitopes, we plan that this molecular platform will achieve high sensitivity and specificity to various types of viruses, including SARS-CoV-2. This project, which will be implemented in Košice, will lead to scientific publications, “proof of concept” and patent, namely: I) “proof of concept” methodology of selective, rapid, inexpensive and in-situ detection of SARS-CoV-2 with immediate transmission of the result to the relevant database, (ii) functional laboratory prototype of detection system of various types of viruses, including SARS-CoV-2 virus. (English)
28 September 2021
0 references
La pandémie actuelle de coronovirus dans le monde a mis en évidence la nécessité urgente d’une détection rapide et efficace du virus. L’Université P. J. Šafárik de Košice, en coopération avec SAFTRA Photonics s.r.o. et AUSYS s.r.o., propose de développer une méthodologie de détection rapide, sélective et hautement sensible des virus SARS-CoV-2, qui seront capturés spécifiquement à la surface des puces de nanostructure photonique. Dans le cadre du projet, la surface de la puce sera fonctionnalisée par nanolayage de molécules de protéines spécifiques développées par la méthode d’évolution contrôlée de plates-formes protéiques sélectionnées. La formation de nanocouches de protéines sur la puce de détection sera réalisée au moyen d’une conjugaison chimique spécifique contrôlée afin d’obtenir une efficacité de liaison optimale et une reproductibilité des propriétés de détection. Une fois qu’un échantillon du virus inactivé a été appliqué à la puce fonctionnelle, la présence du virus sera détectée sur la base du spectre ramanovsky accru par les plasmamones de surface. BioRAMASCOPE sera développé pour détecter le signal provenant de puces fonctionnelles. BioRAMASCOPE répondra aux exigences spécifiques concernant les limites de détection et la fiabilité opérationnelle requises pour la détection du virus SARS-CoV-2. En parallèle, en utilisant des méthodes de sélection avancées de l’ingénierie des protéines, nous allons développer des protéines artificielles en tant que nouvelles entités biologiques avec une nouvelle fonction de liaison qui se spécialise dans la liaison spécifique des virus inactivés. En se basant sur la combinaison de liaison de différents épitopes, nous prévoyons que cette plate-forme moléculaire atteindra une sensibilité et une spécificité élevées à divers types de virus, y compris le SARS-CoV-2. Ce projet, qui sera mis en œuvre à Košice, débouchera sur des publications scientifiques, des «preuves de concept» et des brevets, à savoir: I) méthode de «preuve du concept» de détection sélective, rapide, peu coûteuse et in situ du SRAS-CoV-2 avec transmission immédiate du résultat à la base de données pertinente, (ii) prototype de laboratoire fonctionnel de système de détection de divers types de virus, y compris le virus SARS-CoV-2. (French)
27 November 2021
0 references
Die derzeitige Coronavirus-Pandemie auf der ganzen Welt hat die dringende Notwendigkeit einer raschen und wirtschaftlich effizienten Virenerkennung deutlich gemacht. Die Universität P. J. Šafárik in Košice schlägt in Zusammenarbeit mit SAFTRA Photonics s.r.o. und AUSYS s.r.o. vor, eine Methodik für den schnellen, selektiven und hochempfindlichen Nachweis von SARS-CoV-2-Viren zu entwickeln, die speziell auf der Oberfläche von photonischen Nanostrukturchips erfasst werden. Innerhalb des Projekts wird die Chipoberfläche durch Nanoschichten von Molekülen spezifischer Proteine, die durch die Methode der kontrollierten Evolution ausgewählter Proteinplattformen entwickelt wurden, funktionalisiert. Die Bildung von Nanoschichten von Proteinen auf dem Detektionschip erfolgt mittels kontrollierter chemischer Konjugation, um eine optimale Bindungseffizienz und Reproduzierbarkeit der Nachweiseigenschaften zu erreichen. Sobald eine Probe des inaktivierten Virus auf den funktionalisierten Chip aufgetragen wurde, wird das Vorhandensein des Virus auf der Grundlage des erhöhten Ramanowski-Spektrums durch Oberflächenplasmamone nachgewiesen. BioRAMASCOPE wird entwickelt, um das Signal von funktionalisierten Chips zu erkennen. BioRAMASCOPE wird die spezifischen Anforderungen an die erforderlichen Nachweisgrenzen und die Betriebssicherheit erfüllen, die für den Nachweis des SARS-CoV-2 Virus erforderlich sind. Parallel dazu entwickeln wir mittels fortschrittlicher Auswahlmethoden der Proteintechnik künstliche Proteine als neue biologische Einheiten mit einer neuen Bindungsfunktion, die sich auf die spezifische Bindung von inaktivierten Viren spezialisiert hat. Basierend auf der Kombination der Bindung verschiedener Epitope planen wir, dass diese molekulare Plattform eine hohe Empfindlichkeit und Spezifität für verschiedene Virenarten, einschließlich SARS-CoV-2, erreichen wird. Dieses Projekt, das in Košice umgesetzt wird, führt zu wissenschaftlichen Veröffentlichungen, „Beweis von Konzept“ und Patenten, und zwar: I) Methode des selektiven, schnellen, kostengünstigen und in-situ-Erkennens von SARS-CoV-2 mit sofortiger Übertragung des Ergebnisses an die entsprechende Datenbank, ii) funktionaler Laborprototyp des Nachweissystems verschiedener Virenarten, einschließlich des SARS-CoV-2-Virus. (German)
30 November 2021
0 references
De huidige coronoviruspandemie over de hele wereld heeft duidelijk gemaakt dat er dringend behoefte is aan snelle en economisch efficiënte opsporing van virussen. P. J. Šafárik University in Košice, in samenwerking met SAFTRA Photonics s.r.o. en AUSYS s.r.o., stelt voor om een methodologie te ontwikkelen voor snelle, selectieve en zeer gevoelige detectie van SARS-CoV-2-virussen, die specifiek op het oppervlak van fotonische nanostructuurchips zal worden vastgelegd. Binnen het project zal het chipoppervlak worden gefunctionaliseerd door nanolayering van moleculen van specifieke eiwitten ontwikkeld door de methode van gecontroleerde evolutie van geselecteerde eiwitplatforms. De vorming van nanolagen van eiwitten op de detectiechip zal worden uitgevoerd door middel van gecontroleerde specifieke chemische vervoeging om optimale bindingsefficiëntie en reproduceerbaarheid van detectie-eigenschappen te bereiken. Zodra een monster van het geïnactiveerde virus is toegepast op de gefunctionaliseerde chip, zal de aanwezigheid van het virus worden gedetecteerd op basis van het verhoogde ramanovsky spectrum door oppervlakteplasmamonen. BioRAMASCOPE zal worden ontwikkeld om het signaal van gefunctionaliseerde chips te detecteren. BioRAMASCOPE zal voldoen aan de specifieke eisen met betrekking tot de vereiste detectielimieten en operationele betrouwbaarheid die vereist zijn voor de detectie van SARS-CoV-2-virus. In parallelle lijnen, met behulp van geavanceerde selectiemethoden van eiwittechniek, zullen we kunstmatige eiwitten ontwikkelen als nieuwe biologische entiteiten met een nieuwe bindingsfunctie die gespecialiseerd is in de specifieke binding van geïnactiveerde virussen. Op basis van de combinatie van binding van verschillende epitopen, plannen we dat dit moleculaire platform een hoge gevoeligheid en specificiteit zal bereiken voor verschillende soorten virussen, waaronder SARS-CoV-2. Dit project, dat in Košice zal worden uitgevoerd, zal leiden tot wetenschappelijke publicaties, „proof of concept” en octrooien, namelijk: I) „proof of concept”-methodologie van selectieve, snelle, goedkope en in-situ detectie van SARS-CoV-2 met onmiddellijke overdracht van het resultaat naar de relevante databank, ii) functioneel laboratoriumprototype van detectiesysteem van verschillende soorten virussen, waaronder SARS-CoV-2-virus. (Dutch)
4 December 2021
0 references
L'attuale pandemia di coronovirus in tutto il mondo ha evidenziato l'urgente necessità di un rilevamento rapido ed economicamente efficiente del virus. L'Università P. J. Šafárik di Košice, in collaborazione con SAFTRA Photonics s.r.o. e AUSYS s.r.o., propone di sviluppare una metodologia per la rilevazione rapida, selettiva e altamente sensibile dei virus SARS-CoV-2, che saranno catturati specificamente sulla superficie dei chip fotonici nanostrutturali. All'interno del progetto, la superficie del chip sarà funzionale mediante nanostrato di molecole di proteine specifiche sviluppate con il metodo di evoluzione controllata di piattaforme proteiche selezionate. La formazione di nanostrati di proteine sul chip di rilevazione sarà effettuata mediante coniugazione chimica specifica controllata per ottenere un'efficienza di legame ottimale e riproducibilità delle proprietà di rilevamento. Una volta che un campione del virus inattivato è stato applicato al chip funzionalizzato, la presenza del virus sarà rilevata sulla base dell'aumento dello spettro di ramanovsky dai plasmamoni di superficie. BioRAMASCOPE sarà sviluppato per rilevare il segnale da chip funzionalizzati. BioRAMASCOPE soddisfa i requisiti specifici relativi ai limiti di rilevamento richiesti e all'affidabilità operativa necessaria per il rilevamento del virus SARS-CoV-2. In linee parallele, utilizzando metodi di selezione avanzati di ingegneria proteica, svilupperemo proteine artificiali come nuove entità biologiche con una nuova funzione di legame specializzata nello specifico legame dei virus inattivati. Sulla base della combinazione di leganti diversi epitopi, pianifichiamo che questa piattaforma molecolare raggiungerà alta sensibilità e specificità a vari tipi di virus, tra cui SARS-CoV-2. Questo progetto, che sarà attuato a Košice, porterà a pubblicazioni scientifiche, "prove di concetto" e brevetti, vale a dire: I) metodologia "prova del concetto" di rilevamento selettivo, rapido, economico e in situ di SARS-CoV-2 con trasmissione immediata del risultato alla banca dati pertinente, ii) prototipo funzionale di laboratorio di sistema di rilevazione di vari tipi di virus, compreso il virus SARS-CoV-2. (Italian)
12 January 2022
0 references
La actual pandemia del coronovirus en todo el mundo ha puesto de relieve la urgente necesidad de una detección rápida y económicamente eficiente del virus. La Universidad P. J. Šafárik de Košice, en colaboración con SAFTRA Photonics s.r.o. y AUSYS s.r.o., propone desarrollar una metodología para la detección rápida, selectiva y altamente sensible de virus SARS-CoV-2, que se capturarán específicamente en la superficie de chips de nanoestructura fotónica. Dentro del proyecto, la superficie del chip será funcionalizada por nanocapa de moléculas de proteínas específicas desarrolladas por el método de evolución controlada de plataformas de proteínas seleccionadas. La formación de nanocapas de proteínas en el chip de detección se llevará a cabo mediante conjugación química específica controlada para lograr una óptima eficiencia de unión y reproducibilidad de las propiedades de detección. Una vez aplicada una muestra del virus inactivado al chip funcionalizado, la presencia del virus se detectará sobre la base del aumento del espectro ramanovsky por plasmamonas superficiales. BioRAMASCOPE se desarrollará para detectar la señal de chips funcionalizados. BioRAMASCOPE cumplirá con los requisitos específicos relativos a los límites de detección requeridos y la fiabilidad operativa requerida para la detección del virus SARS-CoV-2. En líneas paralelas, utilizando métodos avanzados de selección de ingeniería proteica, desarrollaremos proteínas artificiales como nuevas entidades biológicas con una nueva función de unión que se especializa en la unión específica de virus inactivados. Sobre la base de la combinación de diferentes epítopos de unión, planeamos que esta plataforma molecular logrará una alta sensibilidad y especificidad a varios tipos de virus, incluyendo SARS-CoV-2. Este proyecto, que se ejecutará en Košice, dará lugar a publicaciones científicas, «pruebas de concepto» y patentes, a saber: I) metodología de «prueba de concepto» de detección selectiva, rápida, económica e in situ del SARS-CoV-2 con transmisión inmediata del resultado a la base de datos pertinente, ii) prototipo funcional de laboratorio del sistema de detección de diversos tipos de virus, incluido el virus SARS-CoV-2. (Spanish)
13 January 2022
0 references
Identifiers
313011AUW6
0 references