Development of nanosensory photonic systems for rapid detection of viruses using controlled evolution methods of protein platforms: case SARS-CoV-2 (Q3107859)
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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
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3,060,199.77 Euro
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63.25 percent
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1 January 2021
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6 January 2023
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Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach
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48°43'20.53"N, 21°15'25.20"E
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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)
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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
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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
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Identifiers
313011AUW6
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