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Biogenic Organic Crystals From Crystal Formation to Genetically Engineered Opti...

Biogenic Organic Crystals From Crystal Formation to Genetically Engineered Optical Materials Many spectacular optical phenomena in nature are produced by the interaction of light with organic crystals. Organisms exert exquisite control over the habit and organization of these crystals to determine the type of optical effe... ver más

28/02/2025

BGU

2M€

Presupuesto del proyecto: 2M€

Líder del proyecto

BENGURION UNIVERSITY OF THE NEGEV No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Ver 2 Participantes

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2019-11-20

ERC-2019-STG: ERC Starting Grant

I+D

Cerrada hace 6 años

0% 100% 100%

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2 Participantes

BGU

1.97M€ | Lider

JAP 2 RECUPERACIONES

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Duración del proyecto: 63 meses Fecha Inicio: 2019-11-20
Fecha Fin: 2025-02-28

Líder del proyecto

BENGURION UNIVERSITY OF THE NEGEV No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 2M€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto Many spectacular optical phenomena in nature are produced by the interaction of light with organic crystals. Organisms exert exquisite control over the habit and organization of these crystals to determine the type of optical effect produced by using strategies beyond the state of the art in solid state chemistry. Despite their important role in animal behavior and their huge potential to inspire new optical materials, little is known about these materials. However, recent discoveries of previously unknown organic bio-crystals indicate that many more of these materials will be found and that ‘organic bio-crystallization’ is an emergent field with important implications for materials science. My overall objective is to uncover the strategies organisms use to control the formation of organic crystals, enabling these strategies to be harnessed to develop new crystalline organic materials. A pioneering approach is proposed which entails following the crystallization pathways of organic molecules in model photonic systems undergoing development. The crystallization of guanine and isoxanthopterin will be investigated to reveal the physio-chemical and biological processes underpinning crystallization. Cryogenic electron microscopy, spectroscopy and in situ diffraction methods will determine changes in the chemical and physical properties of the crystals during crystallization. Proteomic and transcriptomic studies will identify the macromolecules responsible for controlling nucleation and growth and the genes encoding them. These bio-crystallization processes will then be artificially mimicked and manipulated to produce guanine and isoxanthopterin crystals with rationally designed crystal properties (crystal habit, composition, size), including an ambitious attempt to genetically programme guanine-producing iridophore cells as living factories to produce crystals with controlled phenotypes, laying the foundations for a new field of genetically programmed organic materials.

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