Duke Announces Winners of the 2022 DST Spark Seed Grants

L'Ufficio per la ricerca e l'innovazione ha assegnato finanziamenti per nove progetti di prim'ordine per il programma inaugurale di borse di studio Spark Seed Duke Science and Technology (DST). I vincitori di quest'anno includono docenti di inizio e metà carriera di tutto il campus e la scuola di medicina che sono stati selezionati da un pool di 52 finalisti per portare idee innovative e creative per cercare nuove direzioni e far progredire la ricerca e borse di studio presso Duke.

"Mentre nuove scoperte scientifiche e scoperte continuano ad emergere alla Duke, siamo entusiasti delle nuove idee che i nostri docenti hanno per affrontare le sfide più urgenti del mondo attraverso la ricerca", ha affermato Jenny Lodge, vicepresidente della ricerca e dell'innovazione di Duke. "Le proposte per i vincitori del DST Spark Seed Grants di quest'anno esemplificano come la ricerca può migliorare la vita - e attendiamo con impazienza i risultati di ogni ricercatore principale nel prossimo anno".

ingegneria

Ingegneria Biomedica

progetto: Consentire il rilevamento imparziale delle interazioni proteina-proteina sensibili alla forza
PI: Brenton Hoffman e James L. ed Elisabetta M. Vincent Professore Associato di Ingegneria Biomedica

Brenton Hoffman studia come le cellule del corpo rispondono allo stress o allo stretching. Il suo team ha sviluppato una varietà di sensori che misurano, a livello molecolare, l'effetto di queste forze su proteine ​​specifiche e le loro funzioni nelle cellule viventi. Ma le proteine ​​raramente funzionano da sole. Con il supporto del DST Spark Seed Grant, intende creare tecnologie che consentiranno, per la prima volta, di comprendere come le forze meccaniche influenzino le reti di proteine ​​che cooperano nel macchinario molecolare della cellula. Hoffman afferma che il lavoro potrebbe portare a nuovi trattamenti per condizioni come il cancro e le malattie cardiache.

ambiente

Scienze e politiche ambientali

progetto: Nuove dimensioni nell'ambiente tropicale: effetti megafaunali sul ciclo biogeochimico 3D
PI: John Paulsen, Professore Associato di Ecologia Tropicale

John Poulsen, professore associato di scienze ambientali presso George Thomas Leach, utilizzerà le indagini lidar per misurare la struttura delle foreste nelle regioni del Gabon con e senza elefanti della foresta, nel tentativo di misurare l'impatto dei grandi animali sulla cattura del carbonio. Dopo due anni, le stesse misurazioni verranno ripetute. L'analisi creerà collegamenti con le facoltà di economia e informatica per determinare il valore e l'impatto dei grandi erbivori sulla dinamica del cambiamento climatico.

John Paulsen, Professore Associato di Ecologia Tropicale

Scienze marine e conservazione

progetto: Ricavi di rimozione dell'anidride carbonica consentita dalla conversione di carbonati e bioprodotti delle alghe marine
PI: Zachary Johnson, Professore Associato di Biologia Molecolare in Scienze Marine

Per combattere il riscaldamento globale, abbiamo bisogno di tecnologie per aspirare i gas serra e Zackary Johnson di Duke immagina un modo per farlo: usare minuscole alghe dall'oceano. Johnson sta lavorando a un progetto per catturare l'anidride carbonica dai camini delle centrali elettriche e trasformarla in bicarbonato, che viene poi aggiunto alle alghe marine per stimolarne la crescita. Un sistema basato sulle alghe, afferma Johnson, potrebbe a sua volta fornire calore, elettricità e proteine ​​come la soia, rendendolo una potenziale fonte di nutrimento animale che non compete per i terreni agricoli o l'acqua dolce. Il suo metodo è ancora in fase di dimostrazione, ma una sovvenzione DST Spark Seed lo aiuterà a portare il concetto fuori dal laboratorio e mostrerà se potrebbe essere commercialmente fattibile su scala più ampia.

Zachary Johnson, Professore Associato di Biologia Molecolare in Scienze Marine

medicinale

Biologia e Bioinformatica

progetto: Utilizzo del deep learning per addestrare un sequenziatore di DNA a singola molecola per identificare con precisione le lesioni del DNA
PI: Raluca Jordan, professore associato di biostatistica, bioinformatica, informatica, genetica molecolare e microbiologia

Raluca Gordan sta sviluppando tecniche di apprendimento automatico per il sequenziamento del DNA danneggiato, che le tecniche di sequenziamento del DNA standard non sono in grado di gestire. Spera di utilizzare queste tecniche per capire meglio come le proteine ​​si legano ai siti danneggiati all'interno del genoma umano e ne inibiscono la riparazione, e se questo processo di legame porta a mutazioni che possono portare a malattie come il cancro.

Raluca Jordan, professore associato di biostatistica, bioinformatica, informatica, genetica molecolare e microbiologia

biologia cellulare

progetto: Orologi sincroni con motivo zebrafish
PI: Stefano Di Talia, Professore Associato di Biologia Cellulare e Ortopedia

Stefano Di Talia, professore associato di biologia cellulare, studierà le oscillazioni nell'attività di una protein chinasi chiamata Erk, che sembra essere un timer che indica uno schema regolare dei segmenti della colonna vertebrale nello sviluppo della colonna vertebrale del pesce zebra. Il suo gruppo ha recentemente scoperto che l'attività di Erk oscilla attraverso l'intera notocorda e determina il momento in cui iniziano a formarsi i precursori vertebrali. Il gruppo spera di identificare il meccanismo che controlla le oscillazioni di Erk e di creare dati sufficienti da questo lavoro su zebrafish per garantire finanziamenti di sovvenzioni maggiori.

Stefano Di Talia, Professore Associato di Biologia Cellulare e Ortopedia

Genetica molecolare e microbiologia

progetto: Interrogazione dell'espressione genica cellulare nel cervello in via di sviluppo
PI: Debra Silver, assistente professore di genetica molecolare e microbiologia, biologia cellulare e neuroscienze

Debra Silver, assistente professore di genetica molecolare e microbiologia, studierà la localizzazione dell'mRNA e la traduzione genica localizzata nelle cellule del sistema nervoso. Questi processi sono fondamentali per dirigere nuove connessioni nel cervello in via di sviluppo e sono specificamente focalizzati solo su una parte dei neuroni progenitori. Il progetto tenterà di sviluppare una nuova tecnologia per misurare e controllare l'espressione genica in una sola parte della cellula. Lo sviluppo di una nuova tecnologia di solito non è finanziato dal National Institutes of Health, ma padroneggiare questa tecnica potrebbe aprire molte nuove opportunità di sovvenzioni ed essere prezioso per comprendere l'espressione genica locale nei sistemi al di fuori del cervello.

Debra Silver, assistente professore di genetica molecolare e microbiologia, biologia cellulare e neuroscienze

Malattie renali

progetto: Sfruttare i fattori di resilienza femminile per promuovere la riparazione renale
PI: Tomokazu Soma, assistente professore di medicina

Tomokazu Souma, MD, assistente professore di nefrologia affiliato al Duke Regeneration Center, utilizzerà organoidi renali di origine umana - organi in un piatto - per identificare nuovi trattamenti per migliorare la riparazione e la rigenerazione dei reni. In particolare, il suo laboratorio spera di dare seguito a una recente scoperta secondo cui le donne hanno una maggiore resistenza al danno renale acuto. Vogliono sapere se i "fattori di resistenza femminili" possono essere sfruttati per curare le malattie renali.

Tomokazu Soma, assistente professore di medicina

Scienze naturali

biologia

progetto: Integrazione di piattaforme metaboliche e proteomica per risolvere i ruoli di Rad6 nella produzione di energia e nella resistenza allo stress
PI: Gustavo Silva, Professore Associato di Biologia

Gustavo Silva, assistente professore di biologia, si baserà sulle sue prime scoperte su lievito e cellule umane per comprendere meglio la risposta della cellula allo stress ossidativo, un eccesso di molecole di ossigeno reattive. Il suo gruppo ha identificato nuovi legami tra la sintesi proteica e la produzione di energia durante lo stress e per chiarire questo processo è necessario tenere traccia dei cambiamenti nell'abbondanza di metaboliti specifici, una direzione completamente nuova per il suo laboratorio. La sovvenzione Spark dovrebbe aiutarli a sviluppare nuove tecnologie e raccogliere informazioni sufficienti per dare seguito alle domande di sovvenzione.

Gustavo Silva, Professore Associato di Biologia

ordine pubblico

progetto: Disuguaglianza nell'istruzione primaria e secondaria e preferenze di politica pubblica
PI: Sarah Komisaro, Professore Associato di Politiche Pubbliche ed Economia

Quando si tratta di finanziamenti per le scuole, l'esperta di politiche educative Sarah Comisaro afferma che più distretti scolastici statunitensi stanno valutando una nuova formula: quella basata sulle esigenze degli studenti. L'idea è che alcuni studenti hanno più bisogni di altri e le scuole che servono studenti con bisogni maggiori – perché stanno imparando l'inglese o vivono con una disabilità, per esempio – dovrebbero ottenere più soldi. Il DST Spark Seed Grant consentirà a Komisarow di raccogliere i dati tanto necessari su come le informazioni sulla disuguaglianza nell'istruzione influenzino le preferenze delle persone per le diverse politiche di spesa dalla scuola materna alla scuola superiore, compresi gli approcci basati sull'equità che indirizzano le risorse finanziarie più svantaggiate degli studenti.

Sarah Komisaro, Professore Associato di Politiche Pubbliche ed Economia

Per saperne di più sui vincitori della borsa di studio Spark Duke Science and Technology (DST), visitare research.duke.edu.

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