Bahareh Behkam en medewerkers hebben een subsidie ​​van $2 miljoen ontvangen van de National Science Foundation (NSF) om hun strijd tegen ziekteverwekkers in de lucht voort te zetten.

Behkam, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde, en haar team zullen de financiering gebruiken om technische levende systemen voor monitoring van de binnenlucht verder te ontwikkelen. Momenteel is er een gebrek aan gevoelige, specifieke, betaalbare en gebruiksvriendelijke monitoringtechnologie voor ziekteverwekkers in de lucht en is er een overweldigende behoefte aan innovatieve benaderingen om deze uitdaging aan te pakken.

Veel van de opkomende ziekteverwekkers worden via de lucht overgedragen, waarvan COVID-19 een goed voorbeeld is. Naast ziekteverwekkers zijn er ook schadelijke chemicaliën en bioterroristische middelen waar we ons zorgen over maken, maar betaalbare en duurzame levende sensoren die detectie in de lucht kunnen doen, waren een gebied dat te weinig bestudeerd en onderontwikkeld was.’

Bahareh Behkam, de John R. Jones III Faculty Fellow aan het College of Engineering

Met de titel ‘Programmeerbare nano-bio-hybride levende systemen voor continue monitoring van ziekteverwekkers in de lucht’ doorkruist dit project disciplines om biohybride microbotica, synthetische biologie, nanotechnologie, overdracht van infectieziekten, bacteriële genetica, bioveiligheid, veiligheid en ethiek te integreren.

Het hoofddoel van het project is het ontwikkelen van een apparaat dat voortdurend de aanwezigheid van verschillende ziekteverwekkers in de lucht monitort en deze opvangt in door bacteriën geproduceerde levende materialen. Mobiele, op bacteriën gebaseerde sensoren onderzoeken voortdurend de kunstmatige matrix van levend materiaal, op zoek naar de gevangen ziekteverwekkers van belang. Eenmaal gedetecteerd, produceren de bacteriële sensoren een door mensen detecteerbaar signaal dat voor het publiek herkenbaar is als een bedreiging.

Behkam ontving de subsidie ​​via het Emerging Frontiers in Research and Innovation-programma van het NSF, dat interdisciplinaire projecten financiert die transformatieve oplossingen voorstellen voor kritieke nationale behoeften. Haar laboratorium, het Micro/NanoScale Biotic/Abiotic Systems Engineering Laboratory, ontwikkelde eerder biohybride systemen voor ziektedetectie en gerichte therapie.

Ze werkt samen met onderzoekers van Virginia Tech en Johns Hopkins University:

• Linsey Marr, Charles P. Lunsford hoogleraar en universiteitshoogleraar
• Anna Duraj-Thatte, universitair docent biologische systeemtechniek
• Zhaomin Yang, hoogleraar biologische wetenschappen
• David Gracias, hoogleraar chemische en biomoleculaire technologie aan de Johns Hopkins University
• Gigi Gronvall, universitair hoofddocent milieugezondheid en techniek aan de Johns Hopkins University

De subsidie ​​zal het project helpen soepel door de verschillende fases heen te lopen, maar zonder startfinanciering had het dit ontwikkelingsstadium niet kunnen bereiken. In februari ontving Bekham een ​​subsidie ​​van de Engineering Faculty Organization-Opportunity (EFO-O) van het Institute for Critical Technology and Applied Science (ICTAS).

“Ons team was enthousiast over ons idee, maar we kwamen tot de conclusie dat we niet genoeg gegevens hadden om de reviewers ervan te overtuigen dat onze aanpak echt zou werken.” zei Behkam. “Dus in dat opzicht was de EFO-O erg behulpzaam bij het produceren van de belangrijkste gegevens die we aan ons voorstel konden toevoegen.”

Dergelijke startsubsidies ondersteunen transdisciplinaire projecten onder leiding van de ingenieursfaculteit van Virginia Tech en vergroten de kans op succes voor daaropvolgende voorstellen voor externe financiering, terwijl ook het werk van ICTAS als investeringsinstituut wordt ondersteund.

Mary Kasarda, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde en faculteitsdirecteur van ICTAS, zei dat het instituut positieve feedback heeft ontvangen van de faculteit over hoe de EFO-O-zaadsubsidie ​​onderzoeksteams heeft geholpen pilotgegevens te genereren die succesvolle externe voorstellen versterkten en hoe de subsidie ​​ondersteunde verkenning van ideeën met een hoog risico/hoog rendement voor nieuwe medewerkers, resulterend in nieuwe ontdekkingen, partnerschappen en onderzoeksmogelijkheden.

Over het geheel genomen helpen de subsidies het innovatieve en productieve werk van de Virginia Tech-faculteit tot leven te brengen en sluiten ze aan bij het doel van de universiteit om de impact op de samenleving als geheel te vergroten.

De volgende projecten zijn geselecteerd voor de EFO-O-subsidies van dit jaar:

• “Virtual Reality – Augmented Digital Twin for Power System Operator Training”, geleid door Ali Mehrizi-Sani van de Bradley Department of Electrical and Computer Engineering
• “Integrative Engineering of Ultrasonic Histotripsy in Cancer Therapy”, geleid door Shima Shahab van de afdeling Werktuigbouwkunde
• “Breng een op AI gebaseerd voorspellingsplatform op voor het identificeren van SGLT2i-responders met behulp van metabolomicsgegevens”, geleid door Liqing Zhang van de afdeling Computerwetenschappen
• “Organische elektromagnetische metamaterialen”, geleid door Jordan Budhu van het Bradley Department of Electrical and Computer Engineering
• “Mechanobiology of Movement for Arthropod Predators”, geleid door Amrinder Nain van de afdeling Werktuigbouwkunde
• “Sugar Crash: O-linked Glycosylation in Cognitive Dysfunction”, geleid door Monet Roberts van de afdeling Biomedische Technologie en Mechanica
• “Stimuli Responsive Ceramic Composite for Disruption of Bacterial Biofilm on Implanted Medical Devices”, onder leiding van Carolina Tallon van materiaalkunde en techniek
• “Duurzame en recyclebare zachte elektronica door middel van vloeibaar metaal-Vitrimer-composiet”, geleid door Michael D. Bartlett van de afdeling Werktuigbouwkunde
• “Single-photon Emitters en detectoren gebaseerd op Ge-Quantum Dots voor Quantum Device-toepassingen”, geleid door Mantu K. Hudait van het Bradley Department of Electrical and Computer Engineering
• “Beoordeling van de prestaties van geologische afdichtingen te midden van toegenomen microbiële activiteit voor ondergrondse waterstofopslag”, onder leiding van Rohit Pandey van mijnbouw- en mineralentechniek
• “Datagestuurde methoden om de effecten van de menopauze op vaginaal weefsel te onderzoeken”, onder leiding van Raffaella De Vita van de afdeling Biomedische Technologie en Mechanica
• “Human-Autonomy Teaming in Extensible Traffic Management for Advanced Air Mobility”, geleid door Ryan K. Williams van het Bradley Department of Electrical and Computer Engineering
• “Voorlopig onderzoek naar adaptieve training bij recreatieve hardlopers om de psychologische paraatheid, gewrichtscoördinatie en bewegingsvariabiliteit te verbeteren”, geleid door Robin M. Queen van de afdeling Biomedische Technologie en Mechanica
• “Autonome vloten optimaliseren: algoritmen voor ruimteverkenning”, geleid door Erik Komendera. Departement Werktuigkunde
• “Multi-omics-trajectcodering met grote taalmodellen voor het voorspellen van de progressie van atheroscleroseziekten”, geleid door Xuan Wang van het departement Computerwetenschappen

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.news-medical.net/news/20231206/Researchers-receive-242-million-NSF-grant-to-continue-fight-against-airborne-pathogens.aspx