Beckman Laser Institute - Beckman Laser Institute

Beckman Laser Institute
Учредитель (и)Майкл В. Бернс,
Арнольд О. Бекман
Учредил1982 (основание), 1986 (объект)
ДиректорТомас Э. Милнер
Адрес1002 Health Sciences Rd., Ирвин, Калифорния 92617
Место расположения
Калифорнийский университет в Ирвине
,
Ирвин
,
Калифорния
,
Соединенные Штаты Америки
Интернет сайтhttp://www.bli.uci.edu/

В Beckman Laser Institute (иногда называют Лазерный институт и медицинская клиника Бекмана) является междисциплинарным исследовательским центром по развитию оптические технологии и их использование в биология и лекарство. Находится на территории кампуса Калифорнийский университет в Ирвине в Ирвин, Калифорния, независимая некоммерческая корпорация была создана в 1982 году под руководством Майкл В. Бернс, а сам объект открылся 4 июня 1986 года.[1] Это одно из многих учреждений, специализирующихся на трансляционные исследования, соединяющий исследования и медицинские приложения.[2] Ученые института разработали лазер методы манипулирования структурами внутри живой клетки и их применение в медицине при лечении кожных заболеваний, инсульта и рака, среди прочего.

История

Примерно в 1980 году Майкл Бернс, профессор биологии Калифорнийского университета в Ирвине, основал институт, специализирующийся на новых на тот момент технологиях лазеры. После получения Национальные институты здоровья грант на биотехнологию,[3]:328–331 он основал лабораторию лазерной микроскопии, Программу лазерных микролучей (LAMP).[4] Затем он предложил создать междисциплинарный центр, который объединял бы исследования лазеров и их применения в медицине.[3][4]

Бернс заручился поддержкой местных благотворителей Арнольд О. Бекман (1900-2004) и его жена Мэйбл (1900-1989). Бекманы были заинтересованы в потенциале новых инструментов и согласились сотрудничать с университетом в финансировании развития независимого центра, который в конечном итоге станет собственностью университета. Бекман представил чек на 2,5 миллиона долларов Дэн Олдрич, канцлер UCI.[4] Среди других первых сторонников Лазерного института Бекмана: Дэвид Паккард из Hewlett Packard, который пожертвовал 2 миллиона долларов,[3]:328–331 SmithKline Beckman Corp., которая пожертвовала 1 миллион долларов,[1] и Фонд Сообщества Ирвина.[5] Арнольд Бекман и Майкл Бернс были указаны в качестве соучредителей в уставе организации.[3]:330[6]

Институт был основан как независимая некоммерческая корпорация в 1982 году под руководством Майкла Бернса.[3]:328–331 Фактический объект открылся 4 июня 1986 года.[1]

Текущий директор - Томас Э. Милнер.

Исследование

Внешнее видео
Новорожденный ребенок с синдромом m-cm..png
значок видео От настольного к ближнему: экскурсия по Лазерному институту Бекмана, Beckman Laser
значок видео Внутри Лазерного института им. Бекмана, CEN

Ранние исследования использования лазеров включали разработку методов манипулирования структурами внутри живой клетки. То, что Берн называет «лазерными ножницами», использует короткие импульсы высокой освещенности для создания целевых эффектов. Оптопорация был использован для создания крошечных отверстий внутри клетки, позволяющих генетические манипуляции с клетками путем вставки и удаления генов, а также извлечения и исследования микроплазма изнутри клетки. Лазерная абляция можно использовать для разрушения или инактивации клеток. Лазеры также могут использоваться для оптического захвата клеточных структур. "Лазерный пинцет «использовать непрерывные лучи с низким уровнем излучения, которые проходят сквозь вещества, не вызывая повреждений. преломление пары симметричных лазерных световых лучей в луче может быть изменено и заставит цель реагировать на изменение импульса световых лучей.[7]

Более продвинутые исследования включали оптические методы, такие как многофотонная микроскопия, микроскопия изображений второй гармоники, фотоакустическая томография, нелинейная рамановская спектроскопия и диффузная оптическая спектроскопия.[8]

Многофотонная микроскопия (MPM) и генерация второй гармоники (ГВГ) можно использовать для получения неинвазивных изображений с высоким разрешением толстых биологических тканей. Исследователи работают над созданием небольших портативных многофотонных систем с использованием фемтосекунда волоконные лазеры в качестве источника света для использования в клинических применениях и визуализации in vivo.[9][10]

Фотоакустическая томография позволяет исследователям создавать трехмерные изображения глубоких тканей. Лазер необходимо тщательно настроить для возбуждения определенных связей, чтобы они «дребезжали», создавая шум, который может быть обнаружен и отображен пассивными акустическими системами.[8]

Рамановская спектроскопия использует Рамановское рассеяние монохроматического света, вызывая изменения уровня энергии нескольких молекул, которые затем могут быть обнаружены. Рамановская спектроскопия и другие инфракрасные методы используются для обнаружения раковых поражений.[8]

Диффузная оптическая спектроскопия позволяет исследователям заглядывать глубоко внутрь тела, не повреждая ткани. Этот метод использовался для измерения Гемодинамический ответ внутри мозга. Луч ближнего инфракрасного света проходит через оптические волокна лежит на коже, и измеряется рассеяние света, что позволяет исследователям оценить насыщенный кислородом и дезоксигенированный гемоглобин в кровеносных сосудах головного мозга.[8]

Визуализация в пространственно-частотной области (SFDI) - это метод отражения, который моделирует коэффициенты поглощения и уменьшенные коэффициенты рассеяния в толстой ткани.[11] SFDI может обнаруживать подповерхностные повреждения ушибленных тканей, таких как кожа или мозг, путем исследования уровней гемоглобина.[8] Его также можно использовать для оценки повреждений от ожогов.[12]

Приложения

Внешний звук
значок аудио «Переосмысление чернил», Дистилляции Подкаст Эпизод 220, Институт истории науки

Приложения в Биофотоника включает лечение родинок[13] Такие как Пятно от портвейна[8][14] и удаление из татуировки,[15][16] обнаружение кровотечения в Инсульт пациенты,[17] неинвазивное обнаружение рак кожи[18][19] и поражения полости рта,[20] и мониторинг эффектов химиотерапия в рак молочной железы пациенты.[8][21]

Судить Дэвид О. Картер работал с Майклом В. Бернсом, Дж. Стюарт Нельсон и другие сотрудники Beckman Laser Institute, чтобы разработать инновационную программу, которая помогает условно-досрочному освобождению реинтегрироваться в общество путем удаления татуировок банд. Удаление видимых татуировок на лице, шее и руках увеличивает потенциал людей для найма, получения дохода и осознания цели.[15]

Факультет

В состав факультетов Лазерного института им. Бекмана входят:[22]

Рекомендации

  1. ^ а б c «Институт лазеров Бекмана сегодня откроется для публики». Лос-Анджелес Таймс. 4 июня 1986 г.. Получено 20 октября 2015.
  2. ^ Нельсон, Эми (20 января 2014 г.). «Программа трансляционных исследований New Photonics West развивает технологии для здравоохранения». ШПИОН. Объединяя умы, усиливая свет. SPIE. Получено 19 октября 2015.
  3. ^ а б c d е Арнольд Текрей и Майнор Майерс-младший (2000). Арнольд О. Бекман: ​​сто лет мастерства. предисловие Джеймса Д. Уотсона. Филадельфия, Пенсильвания: Фонд химического наследия. ISBN  978-0-941901-23-9.
  4. ^ а б c Бернс, Майкл В. «Колонна основателя». Beckman Laser Institute. Архивировано из оригинал 4 марта 2016 г.. Получено 19 октября 2015.
  5. ^ Кучер, Карен (25 октября 1986 г.). "Ирвин: Институт лазера Бекмана получает грант в размере 175 000 долларов". Дайджест округа Ориндж. Получено 20 октября 2015.
  6. ^ «Майкл В. Бернс получает премию за заслуги перед жизнью». Beckman Laser Institute. Январь 2006 г. Архивировано с оригинал 11 сентября 2015 г.. Получено 20 октября 2015.
  7. ^ Бернс, Майкл В. (17 марта 1998 г.). «Лазерные ножницы и пинцет» (PDF). Scientific American: 62–67. Получено 20 октября 2015.
  8. ^ а б c d е ж грамм Роу, Аарон А. (2 января 2012 г.). "Свет и лазеры вторгаются в клинику" (PDF). Новости химии и машиностроения. 90 (1): 25–27. Архивировано из оригинал (PDF) 25 января 2016 г.. Получено 19 октября 2015.
  9. ^ Тан, Шо; Лю, Цзянь; Красиева, Татьяна Б .; Чен, Чжунпин; Тромберг, Брюс Дж. (2009). «Разработка компактных многофотонных систем с использованием волоконных фемтосекундных лазеров». Журнал биомедицинской оптики. 14 (3): 030508. Дои:10.1117/1.3153842. ЧВК  2864591. PMID  19566289.
  10. ^ Лю, Ганцзюнь; Киеу, Ханх; Мудрый, Фрэнк У .; Чен, Чжунпин (январь 2011 г.). «Система многофотонной микроскопии с компактным волоконным фемтосекундным импульсным лазером и переносным зондом». Журнал биофотоники. 4 (1–2): 34–39. Дои:10.1002 / jbio.201000049. ЧВК  3337208. PMID  20635426.
  11. ^ Лин, Александр Дж .; Понтикорво, Адриан; Konecky, Soren D .; Цуй, Хаотянь; Райс, Тайлер Б .; Чой, Бернард; Дуркин, Энтони Дж .; Тромберг, Брюс Дж. (4 сентября 2013 г.). «Визуализация в видимой пространственно-частотной области с помощью цифрового светового микропроектора». Журнал биомедицинской оптики. 18 (9): 096007. Дои:10.1117 / 1.JBO.18.9.096007. ЧВК  3762936. PMID  24005154.
  12. ^ Джонсон, Пит (1989). «Ответы о пластической хирургии». Журнал Orange Coast. Июнь 1989 года: 221–223.. Получено 21 октября 2015.
  13. ^ а б "Beckman Laser / Новый лечебно-диагностический центр UCI". Birthmarks.com. Архивировано из оригинал 12 сентября 2015 г.. Получено 20 октября 2015.
  14. ^ Хофманн, янв (11 июня 1991 г.). «Лазер - всего лишь инструмент, а не волшебная палочка, - говорит эксперт». Лос-Анджелес Таймс. Получено 20 октября 2015.
  15. ^ а б Клетт, Джозеф (2018). "Второй шанс". Дистилляции. Институт истории науки. 4 (1): 12–23. Получено 27 июня, 2018.
  16. ^ Касс, Джефф (6 ноября 1996 г.). «Оставляя позади признаки беды». Лос-Анджелес Таймс. Получено 20 октября 2015.
  17. ^ Abookasis, Дэвид; Lay, Christopher C .; Мэтьюз, Марлон С .; Лински, Марк Э .; Frostig, Ron D .; Тромберг, Брюс Дж. (2009). «Визуализация коркового поглощения, рассеяния и гемодинамической реакции во время ишемического инсульта с использованием пространственно-модулированного ближнего инфракрасного излучения». Журнал биомедицинской оптики. 14 (2): 024033. Дои:10.1117/1.3116709. ЧВК  2868516. PMID  19405762.
  18. ^ Нельсон, Дж. Стюарт (2004). «Специальный раздел гостевой редакции: Оптика кожи человека». Журнал биомедицинской оптики. 9 (2): 247. Дои:10.1117/1.1688389.
  19. ^ Балу, М .; Келли, К. М .; Zachary, C.B .; Harris, R.M .; Красиева, Т. Б .; Konig, K .; Дуркин, А. Дж .; Тромберг, Б. Дж. (31 марта 2014 г.). «Различение доброкачественных и злокачественных меланоцитарных невусов с помощью многофотонной микроскопии in vivo» (PDF). Исследования рака. 74 (10): 2688–2697. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-13-2582. ЧВК  4024350. PMID  24686168.
  20. ^ а б Васич, Том (31 августа 2015 г.). «Лучше, чем биопсия». Новости UCI. Получено 20 октября 2015.
  21. ^ Круз, Шерри (29 ноября 2013 г.). «Портативный лазерный сканер груди Beckman обнаруживает рак и помогает лечить». Регистр округа Ориндж. Получено 20 октября 2015.
  22. ^ "Факультет". Beckman Laser Institute. Архивировано из оригинал 30 октября 2015 г.. Получено 21 октября 2015.

внешняя ссылка

Координаты: 33 ° 38′39 ″ с.ш. 117 ° 51′00 ″ з.д. / 33,644201 ° с.ш.117,849932 ° з.д. / 33.644201; -117.849932