Ontwerp en karakterisatie van DNA-origami cytoskeletstructuren voor synthetische erytrocyten

Bloed is een kostbare en vitale hulpbron voor veel klinische interventies. Maar in lage- en middeninkomenslanden zijn onvoldoende bloeddonaties en onveilige controle hierop een endemisch probleem dat levens kost. Ondanks vele pogingen, die in de afgelopen decennia ondernomen werden, is er voorlopig nog geen veilige en universele bloedvervanger ontwikkeld. Het ambitieuze doel van het SynEry-project (gefinancierd via EIC Pathfinder Open in het kader van Horizon Europe) is om de belangrijkste kenmerken van erytrocyten te reproduceren in een geavanceerd lipideblaasje of synthetische erytrocyt. Meer specifiek heeft dit project tot doel om de constructie van een biomimetisch cytoskelet te verwezenlijken om zo deze synthetische erytrocyten mechanische stabiliteit en biconcaviteit te verlenen. De kennis die wordt verworven door het produceren van een dergelijke synthetische erytrocyt is bedoeld om de productie van kunstmatige cellen met in-vivo toepasbaarheid mogelijk te maken. Het zal de weg vrijmaken voor de toekomstige ontwikkeling van een effectieve bloedvervanger die kan zorgen voor de alomtegenwoordige en wereldwijde beschikbaarheid van bloed en veiligheidsproblemen kan verhelpen. Binnen het SynEry-project zullen mijn taken gericht zijn op (1) het ontwerpen en karakteriseren van op DNA gebaseerde origami van cytoskeletachtige 3D-structuren op nanoschaal, (2) het functionaliseren van DNA voor ligandherkenning en zelfassemblage op lipide dubbellaagse oppervlakken, (3) het biomechanisch karakteriseren van cellen en kunstmatige cellen met behulp van atoomkrachtmicroscopie, (4) het numeriek modelleren van micromechanische eigenschappen van kunstmatige cellen.