Джеймс С. Хайд - James S. Hyde

Джеймс С. Хайд (1932 г.р.) - американец биофизик. Он занимает кафедру Джеймса С. Хайда по биофизике в Медицинский колледж Висконсина (MCW), где он специализируется на разработке приборов и методологии магнитного резонанса в двух различных областях: электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) спектроскопия и магнитно-резонансная томография (МРТ). Он является старшим автором широко цитируемой статьи Б. Б. Бисвала 1995 г. и другие. сообщая об обнаружении функциональная связность в состоянии покоя (fcMRI) в мозге человека.[1] Он также является директором Национального биомедицинского центра EPR, исследовательского ресурса, поддерживаемого Национальные институты здоровья. Он является автором более 400 рецензируемых статей и обзорных статей и имеет 35 патентов США. Он был признан Фестивали в обоих EPR [2] и фкМРТ.[3]

Образование и карьера

Доктор Хайд родился в 1932 году в г. Митчелл, Южная Дакота. Он получил степень бакалавра в Массачусетский Институт Технологий (MIT) по физике в 1954 году. Он продолжил учебу в MIT и получил докторскую степень по физике твердого тела в лаборатории профессора Артур Р. фон Хиппель в 1959 году. В том же году он был принят на работу в Отделение аналитических приборов Varian Associates в Пало-Альто, Калифорния. В этом качестве ему приписывают ведущую роль в эволюции спектроскопии ЭПР от приложений в физике до приложений в химии и биологии. Его коллеги из Varian были хорошо известны в области ядерный магнитный резонанс (ЯМР): M.E. Packard, Ричард Р. Эрнст, W. A. ​​Anderson, R. Freeman, которые, возможно, повлияли на его более поздние исследования в области МРТ. В 1975 году он был принят на работу Х. М. Шварцем, чтобы поступить на факультет Медицинского колледжа Висконсина. Партнерство Хайда и Шварца привело к успешному финансированию исследовательского ресурса по EPR со стороны NIH. Позже доктор Хайд стал участвовать в ранних исследованиях TR&D в области МРТ благодаря давнему взаимодействию между MCW и General Electric Medical Systems базируется в Милуоки, штат Висконсин. Доктор Хайд был наставником ряда аспирантов, которые сделали успешную академическую карьеру как в МРТ, так и в EPR.

Исследования в ЭПР

Находясь в Varian, доктор Хайд и его коллеги расширили методику двойного электронного ядерного резонанса (ENDOR), которую представил Г. Фехер. [4] для исследования доноров в кремнии, в жидкую фазу,[5] к неупорядоченным телам,[6] к флавопротеинам[7] и к медным белкам.[8] Он представил технику двойного электрон-электронного резонанса (ELDOR) для исследования спектральной связи в жидкостях.[9] Он открыл способ измерения очень медленной вращательной диффузии белков,[10] а также представил импульсный метод ЭПР, известный как восстановление насыщения, для измерения времени релаксации электронной спиновой решетки свободных радикалов и спиновых меток в жидкой фазе.

В MCW ключевым достижением стала новая структура, содержащая образцы, которая стала известна как петлевой резонатор (LGR).[11] Это была структура, позволяющая расширить спектроскопию ЭПР до диапазона микроволновых частот от 500 МГц до 140 ГГц. Кроме того, техника восстановления насыщения получила дальнейшее развитие в большей части этого диапазона микроволновых частот, что привело к обширной работе по переносу и потреблению кислорода клетками.[12] Импульсные эксперименты по переносу кислорода на частоте 90 ГГц особенно примечательны из-за небольшого объема образца, около 20 нл.

Исследования в области МРТ, фМРТ и фкМРТ

В МРТ, Доктор Хайд признал, что технология LGR EPR может быть расширена до радиочастотные (RF) поверхностные катушки для улучшенной диагностической радиологии. Был установлен принцип, согласно которому наилучшие изображения были получены путем создания специальных радиочастотных катушек с размерами, соответствующими анатомии, которая представляла интерес.[13] Он также представил МРТ первый отчет о параллельном сборе данных МРТ с нескольких невзаимодействующих катушек на поверхности.[14] Для создания изображения требуются градиентные катушки, и было естественно рассмотреть возможность использования локальной градиентной катушки, которая была адаптирована к интересующей анатомии. Локальная радиочастотная катушка внутри локальной градиентной катушки была разработана для человеческого запястья. Затем конфигурация была распространена на человеческую голову, что привело к созданию одной из первых статей о человеческом теле. функциональная МРТ (фМРТ).[15] За этой статьей последовало несколько ранних работ по нейробиологии фМРТ от MCW.[16][17] Сильная нейробиология в MCW на основе справки Бандеттини и другие. [15] привело к финансированию Программного проекта в MCW со стороны Национальный институт психического здоровья. Доктор Хайд проработал 10 лет в качестве директора программы. То же самое оборудование было использовано при открытии МРТ состояния покоя человека. функциональная связь (fcMRI),[1] очень цитируемая статья, которая привела к основанию нового журнала: Связь мозга, и финансирование Проект Human Connectome. В текущей работе д-р Хайд использует базовую конструкцию катушки для исследований связи в мозге крысы с помощью фМРТ и фкМРТ при напряженности поля 9,4. Тесла и разрешение 200 микрон в каждом измерении.

Награды и признание

  • Член Американского физического общества, 1975 г.
  • Сопредседатель XIII Международной конференции по магнитному резонансу в биологических системах, 1988 г.
  • Doctoris Honoris Causa, Ягеллонский университет, Краков, Польша, 1989 г.
  • Премия MERIT, Национальный институт общих медицинских наук, 1989 г.
  • Брукеровская премия Королевского химического общества, Соединенное Королевство, 1989 г.
  • Золотая медаль, Международное общество EPR, 1993
  • Премия Завойского РАН, Казань, 1995
  • Член Международного общества магнитного резонанса в медицине, 1996 г.
  • Золотая медаль, Международное общество магнитного резонанса в медицине, 1999 г.
  • 2002 Член Международного общества EPR
  • Награды за выдающиеся заслуги, Медицинский колледж Висконсина, 2008 г.
  • Сотрудник ISMAR (Международное общество магнитного резонанса), 2008 г.
  • Награда за достижения в области технологий Клуба Массачусетского технологического института штата Висконсин, 2009 г.
  • Председатель: профессор биофизики Джеймса С. Хайда, Медицинский колледж Висконсина, 2009 г.
  • Премия Т. Майкла Болджера, Медицинский колледж Висконсина, 2012 г.

Личный интерес

Доктор Хайд и его жена Карен внесли значительный вклад в создание репутации Висконсинского искусства и сыграли важную роль в разработке нового здания для Музея искусства Висконсина, расположенного в Вест-Бенде, штат Висконсин.http://www.wisconsinart.org/ В 2015 году в их честь была учреждена награда в знак признания их вклада в этой области. http://www.wisconsinart.org/exhibitions/gifts-of-the-hydes.aspx

использованная литература

  1. ^ а б Бисвал, Б. Б., Йеткин, Ф. З., Хотон, В. М., Хайд, Дж. С .: Функциональная взаимосвязь в моторной коре головного мозга отдыхающего человека с использованием эхопланарной МРТ. Magn. Резон. Med. 34: 537-541, 1995
  2. ^ Биомедицинский EPR-Часть A и Часть B: Свободные радикалы, металлы, медицина и физиология, (2005). Итон, С. С., Итон, Г. Р., Берлинер, Л. Дж. (Ред.): Kluwer Academic / Plenum Publishers, Нью-Йорк.
  3. ^ Связь между мозгом, Павела, К. П., Бисвал, Б. Б. (ред.). Vol. 4, выпуски 7 и 9, 2014 г .: Festschrift для Джеймса С. Хайда, доктора философии, Мэри Энн Либерт, Inc, Publishers, Нью-Йорк
  4. ^ Фехер Г. Наблюдение ядерных магнитных резонансов через линию электронного спинового резонанса. Phys. Ред., 103: 834-835, 1956
  5. ^ Хайд, Дж. С. ENDOR свободного радикала в растворе. J. Chem. Phys., 43: 1806-1818, 1965.
  6. ^ Рист, Г. Х., Хайд, Дж. С .: Лиганд ENDOR комплексов металлов в порошках. J. Chem. Phys. 52: 4633-4643 м 1970 г.
  7. ^ Эренберг А., Эриксон Л. Э. Г., Хайд Дж. С. Двойной электронно-ядерный резонанс свободных радикалов флавина в НАДФН-дегидрогеназе («старый желтый фермент»). Биохим. Биофиз. Acta., 167: 482-484, 1968.
  8. ^ Рист, Г. Х., Хайд, Дж. С., Веннгард, Т., Электронно-ядерный двойной резонанс белка, содержащего медь: свидетельство координации азота с CU (II) в стеллацианине. Proc. Natl. Акад. Sci. США, 67: 79-86, 1970.
  9. ^ Хайд, Дж. С., Чиен, Дж. С. У., Фрид, Дж. Х. Электронно-электронный двойной резонанс свободных радикалов в растворе. J. Chem. Phys., 48: 4211-4226, 1968.
  10. ^ Хайд, Дж. С., Далтон, Л., Очень медленно переворачивающиеся метки вращения: адиабатический быстрый переход. Chem. Phys. Lett. 16: 568-572, 1972 г.
  11. ^ Фронциш, В., Хайд, Дж. С .: Петлевой резонатор: новая структура образца ЭПР для контура с сосредоточенными СВЧ-сигналами. J. Magn. Резон. 47: 515-521, 1982
  12. ^ Фронциш В., Лай С.-С. и Хайд Дж. С. Оксиметрия спин-метки: кинетическое исследование клеточного дыхания с использованием чувствительного к T1 дисплея электронного спинового резонанса с быстрым прохождением T1. Proc. Natl. Acad., Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 82: 411-415, 1985
  13. ^ Хайд, Дж. С.: Поверхностные и другие локальные катушки для исследований ЯМР in vivo. В Грант, Д. М., и Харрис, Р. К., (редакторы), Энциклопедия ядерного магнитного резонанса, стр. 4656-4664. Нью-Йорк, Нью-Йорк, Джон Уайли, 1996
  14. ^ Хайд, Дж. С., Есманович, А., Фронциш, В., Ниланд, Дж. Б., Грист, Т. М., и Кампанья, Н. Ф .: Получение параллельных изображений из невзаимодействующих локальных катушек. J. Magn. Резон. 70: 512-517, 1986
  15. ^ а б Бандеттини, П. А., Вонг, Э. С., Хинкс, Р. С., Тикофски, Р. С., Хайд, Дж. С.: EPI с течением времени функции мозга человека во время активации задачи. Магнитно-резонансная медицина. 25: 390-397, 1992
  16. ^ Рао, С.М., Биндер, Дж. Р., Бандеттини, П.А., Хаммеке, Т.А., Йеткин, Ф.З., Йесманович, А., Лиск, Л.М., Моррис, Г.Л., Мюллер, В.М., Эстковски, Л.Д., Вонг, Э.К., Хотон, В.М. и Хайд, Дж. С.: Функциональная магнитно-резонансная томография сложных движений человека. Неврология. 43: 2311-2318, 1993
  17. ^ Биндер, Дж. Р., Рао, С. М., Хаммеке, Т. А., Йеткин, Ф. З., Йесманович, А., Бандеттини, П. А., Вонг, Э. К., Эстковски, Л. Д., Голдштейн, М. Д., Хотон, В. М., и Хайд, Дж. С.: Функциональная магнитно-резонансная томография слуховой коры человека. Анна. Neurol. 35: 662-672, 1994.

внешние ссылки