Немецкий физик и нейробиолог 20-го и 21-го веков.
Винфрид Денк (родился 12 ноября 1957, Мюнхен) — немецкий физик. Он построил первый двухфотонный микроскоп , когда был аспирантом (и некоторое время постдоком) в лаборатории Уотта Уэбба в Корнелльском университете в 1989 году.
ранняя жизнь и образование
Денк родился в Мюнхене, Германия. В детстве он проводил большую часть игрового времени, обучаясь использованию инструментов и строительных материалов в мастерской своего отца. В школе стало очевидно, что «таланты Денка были неравномерно распределены по предметам, предпочтение отдавалось математике и физике». [1] Ремонт и конструирование электронных устройств было его главным хобби в старшей школе.
После окончания школы Денк отслужил обязательную 15-месячную службу в немецкой армии и провел следующие 3 года в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана . В 1981 году он переехал в Цюрих, чтобы учиться в ETH . В это время он также работал в лаборатории Дитера Пола, в лаборатории IBM . Там он построил один из первых микроскопов сверхвысокого разрешения и увлекся сканирующей микроскопией. Магистерскую диссертацию он защитил в лаборатории Курта Вютриха под непосредственным руководством Герхарда Вагнера . Но он чувствовал, что ЯМР-спектроскопия не для него, поскольку она не предполагает достаточных возможностей для создания новых экспериментальных устройств.
В 1984 году Денк присоединился к лаборатории Уотта Уэбба в Корнелле. Хотя сам Уэбб чрезвычайно интересовался методами (в его лаборатории были изобретены как флуоресцентная корреляционная спектроскопия, так и спектроскопия фотообесцвечивания-восстановления), он давал студентам и постдокам большую свободу. Денку нравилось проводить время в Корнелле, но его чуть не уволили после того, как он уехал на шесть недель в Грецию изучать тюленей-монахов. Получив второй шанс, он начал проект, направленный на измерение движения сенсорных пучков волос во внутреннем ухе. Одной из привлекательных сторон этого проекта было то, что для этого требовалось остаться в Сан-Франциско, чтобы узнать у Джима Хадспета и его группы о волосковых клетках в целом и о том, как их подготовить к запланированным измерениям.
Денк вернулся в Корнелл и изобрел метод, достаточно чувствительный для измерения теплового движения пучков волос. Далее он показал, что волосковые клетки могут чувствовать собственное броуновское движение . [2]
Центральным моментом в начале карьеры Денка была его интуиция о том, что двухфотонная (2p) визуализация может повредить образец меньше, чем однофотонная конфокальная визуализация. [3] Он предсказал это, несмотря на то, что пиковая интенсивность света для 2p почти в миллион раз выше, чем для конфокального микроскопа. Не менее важным было его понимание того, что инфракрасное 2p-возбуждение позволит рассеянной флуоресценции способствовать получению изображений даже в мутных образцах, улучшая оптический доступ и разрешение 2p-изображений по сравнению с тем, что было возможно при использовании конфокальной визуализации. [4]
Нигде это не оказалось более ценным, чем при визуализации нейронов в живой ткани мозга. Двухфотонная микроскопия остается единственным методом, позволяющим регистрировать активность живого мозга с высоким пространственным разрешением. 2p-возбуждение также можно использовать для картирования распределения рецепторов клеток путем высвобождения веществ из их химических «клеток». [4]
Позже Денк продемонстрировал, что 2p можно использовать для регистрации активности зрительно стимулированной сетчатки. [5] Он также показал, что его можно комбинировать с адаптивной оптикой для улучшения разрешения и с усиленными импульсами, чтобы увеличить предел глубины до 1 мм в тканях мозга. [6] [7] Сегодня микроскопия с двухфотонным возбуждением также используется в областях физиологии, эмбриологии и тканевой инженерии, а также в исследованиях рака.
Скудность данных о связях между нейронами была основным ограничением в области нейронауки. Статья Денка 2004 года [8] , описывающая автоматизированную последовательную микроскопию блочных граней, возродила дремлющую науку комплексного картирования нейронных цепей ( коннектомику ), впервые начатую Сиднеем Бреннером. [9]
Денк, ныне директор Института биологического интеллекта Макса Планка (бывший Институт нейробиологии Макса Планка [10] ), продолжает работать над улучшением методов картирования цепей в мозге грызунов. [11] Его последняя работа включает в себя точное определение положения, ориентации и идентичности белков и связанных лигандов в криоконсервированных клетках. [12] [13]
Известные статьи
Денк, Стрикер и Уэбб, 1990, Наука. Двухфотонная лазерная сканирующая флуоресцентная микроскопия [3]
Денк 1994, Proc Natl Acad Sci USA. Двухфотонная сканирующая фотохимическая микроскопия: картирование распределения лиганд-управляемых ионных каналов [4]
Юсте и Денк 1995, Природа. Дендритные шипики как основные функциональные единицы нейрональной интеграции [14]
Свобода, Танк и Денк 1996, Наука. Прямое измерение сцепления между дендритными шипами и валами. [15]
Эйлер, Детвайлер и Денк 2002, Природа. Направленно селективные сигналы кальция в дендритах амакриновых клеток звездообразования. [16]
Денк и Хорстманн 2004, Биология PLoS. Серийная блочная сканирующая электронная микроскопия для реконструкции трехмерной наноструктуры ткани [8]
Хельмхен и Денк 2005, Природные методы. Двухфотонная микроскопия глубоких тканей [7]
Бриггман и др. 2011, Природа. Специфичность проводки в цепи направленной избирательности сетчатки [17]
Хельмстедтер и др. 2013, Природа. Коннектомная реконструкция внутреннего плексиформного слоя сетчатки мыши [18]
Признание
- Премия молодого исследователя 1998 года Биофизического общества.
- Премия 2000 года в области оптоэлектроники [19]
- Премия Лейбница 2003 г. DFG (Немецкого исследовательского совета)
- 2006 Премия У. Олдена Спенсера , Колумбийский университет, Нью-Йорк
- Премия Кавли 2012 г. в области неврологии, Норвежская академия наук и литературы [20]
- Избранный международный член Американской национальной академии наук (NAS) в 2013 г. [21]
- Премия Розенстиля 2013 г. [22]
- Премия мозга 2015 г. (Европейский фонд исследований мозга Греты Лундбек) [23]
- Международная премия в области трансляционной нейронауки 2015 г. Фонда Гертруды Реемтсма [24]
Услуга
Рекомендации
- ^ "Биоэскиз Кавли". Премия Кавли. 20 марта 2014 года . Проверено 27 июня 2020 г.
- ^ Денк, В.; Уэбб, WW; Хадспет, Эй Джей (1 июля 1989 г.). «Механические свойства сенсорных пучков волос отражаются в их броуновском движении, измеренном с помощью лазерного дифференциального интерферометра». Труды Национальной академии наук . 86 (14): 5371–5375. Бибкод : 1989PNAS...86.5371D. дои : 10.1073/pnas.86.14.5371 . ISSN 0027-8424. ПМК 297624 . ПМИД 2787510.
- ^ Аб Денк, Вт; Стриклер, Дж.; Уэбб, В. (6 апреля 1990 г.). «Двухфотонная лазерная сканирующая флуоресцентная микроскопия». Наука . 248 (4951): 73–76. Бибкод : 1990Sci...248...73D. дои : 10.1126/science.2321027. ISSN 0036-8075. ПМИД 2321027.
- ^ abc Денк, В. (5 июля 1994 г.). «Двухфотонная сканирующая фотохимическая микроскопия: картирование распределения лиганд-управляемых ионных каналов». Труды Национальной академии наук . 91 (14): 6629–6633. Бибкод : 1994PNAS...91.6629D. дои : 10.1073/pnas.91.14.6629 . ISSN 0027-8424. ПМК 44256 . ПМИД 7517555.
- ^ Денк, В.; Детвайлер, П.Б. (8 июня 1999 г.). «Оптическая запись вызванных светом сигналов кальция в функционально неповрежденной сетчатке». Труды Национальной академии наук . 96 (12): 7035–7040. Бибкод : 1999PNAS...96.7035D. дои : 10.1073/pnas.96.12.7035 . ISSN 0027-8424. ПМК 22046 . ПМИД 10359834.
- ^ Рюкель, М.; Мак-Бучер, Дж.А.; Денк, В. (14 ноября 2006 г.). «Адаптивная коррекция волнового фронта в двухфотонной микроскопии с использованием когерентно-зависимого измерения волнового фронта». Труды Национальной академии наук . 103 (46): 17137–17142. Бибкод : 2006PNAS..10317137R. дои : 10.1073/pnas.0604791103 . ISSN 0027-8424. ПМЦ 1634839 . ПМИД 17088565.
- ^ аб Хельмхен, Фритьоф; Денк, Винфрид (2005). «Двухфотонная микроскопия глубоких тканей». Природные методы . 2 (12): 932–940. дои : 10.1038/nmeth818. ISSN 1548-7091. PMID 16299478. S2CID 3339971.
- ^ Аб Денк, Винфрид; Хорстманн, Хайнц (19 октября 2004 г.). «Серийная блочная сканирующая электронная микроскопия для реконструкции трехмерной наноструктуры ткани». ПЛОС Биология . 2 (11): е329. дои : 10.1371/journal.pbio.0020329 . ISSN 1545-7885. ПМК 524270 . ПМИД 15514700.
- ^ Уайт, Дж.Г.; Саутгейт, Э.; Томсон, Дж. Н.; Бреннер, С. (12 ноября 1986 г.). «Строение нервной системы нематоды Caenorhabditis elegans». Философские труды Лондонского королевского общества. Б. Биологические науки . 314 (1165): 1–340. Бибкод : 1986RSPTB.314....1W. дои : 10.1098/rstb.1986.0056. ISSN 0080-4622. ПМИД 22462104.
- ^ "Новый институт биологического интеллекта Макса Планка, основан" . Проверено 20 апреля 2022 г.
- ^ Микула, Шон; Денк, Винфрид (2015). «Окрашивание всего мозга высокого разрешения для реконструкции электронно-микроскопических цепей». Природные методы . 12 (6): 541–546. дои : 10.1038/nmeth.3361. ISSN 1548-7091. PMID 25867849. S2CID 8524835.
- ^ Рикгауэр, Дж. Питер; Чхве, Хиджун; Липпинкотт-Шварц, Дженнифер; Денк, Винфрид (24 апреля 2020 г.). «Обнаружение единичного белка без метки в витрифицированных клетках». дои : 10.1101/2020.04.22.053868. S2CID 218467026 . Проверено 10 октября 2020 г.
- ^ Рикгауэр, Дж. Питер; Григорьев, Николаус; Денк, Винфрид (3 мая 2017 г.). «Обнаружение одного белка в густонаселенной молекулярной среде на крио-ЭМ-изображениях». электронная жизнь . 6 : е25648. дои : 10.7554/eLife.25648 . ISSN 2050-084X. ПМЦ 5453696 . ПМИД 28467302.
- ^ Юсте, Рафаэль; Денк, Винфрид (1995). «Дендритные шипики как основные функциональные единицы нейрональной интеграции». Природа . 375 (6533): 682–684. Бибкод : 1995Natur.375..682Y. дои : 10.1038/375682a0. ISSN 0028-0836. PMID 7791901. S2CID 4271356.
- ^ Свобода, К .; Танк, ДВ; Денк, В. (3 мая 1996 г.). «Прямое измерение связи между дендритными шипами и валами». Наука . 272 (5262): 716–719. Бибкод : 1996Sci...272..716S. дои : 10.1126/science.272.5262.716. ISSN 0036-8075. PMID 8614831. S2CID 23080041.
- ^ Эйлер, Томас; Детвайлер, Питер Б.; Денк, Винфрид (2002). «Направленно селективные сигналы кальция в дендритах амакриновых клеток звездообразования». Природа . 418 (6900): 845–852. Бибкод : 2002Natur.418..845E. дои : 10.1038/nature00931. ISSN 0028-0836. PMID 12192402. S2CID 1879454.
- ^ Бриггман, Кевин Л.; Хельмштедтер, Мориц; Денк, Винфрид (2011). «Специфика проводки в цепи направленной избирательности сетчатки». Природа . 471 (7337): 183–188. Бибкод : 2011Natur.471..183B. дои : 10.1038/nature09818. ISSN 0028-0836. PMID 21390125. S2CID 4425160.
- ^ Хельмштедтер, Мориц; Бриггман, Кевин Л.; Турага, Шринивас К.; Джайн, Вирен; Сын, Х. Себастьян; Денк, Винфрид (07 августа 2013 г.). «Коннектомная реконструкция внутреннего плексиформного слоя сетчатки мыши». Природа . 500 (7461): 168–174. Бибкод : 2013Natur.500..168H. дои : 10.1038/nature12346. ISSN 0028-0836. PMID 23925239. S2CID 3119909.
- ^ "Премии Фонда оптоэлектроники" . Ранговые призовые фонды . Проверено 27 июня 2020 г.
- ^ «Лауреаты премии Кавли 2012 года в области неврологии» . Фонд Кавли. 31 мая 2012 г. Проверено 21 июля 2017 г.
- ^ "Винфрид Денк".
- ^ "Прошлые победители премии Розенстиля" . Розенстильский исследовательский центр фундаментальных медицинских наук . Проверено 27 июня 2020 г.
- ^ «Приз мозга - лауреаты премии 2015» . Фонд Лундбека, Премия Мозга . Проверено 21 июля 2017 г.
- ^ «Международная премия в области трансляционной нейробиологии». Фонд Гертруды Реемтсмы . Проверено 21 июля 2017 г.
- ^ «Список участников: Винфрид Денк» . Леопольдина . Проверено 27 июня 2020 г.
- ^ "Профессор доктор Винфрид Денк" . Баварская академия Wissenschaften . Проверено 27 июня 2020 г.
Внешние ссылки
- Домашняя страница кафедры Электроны - Фотоны - Нейроны
- «Семинар ELSC-ICNC: Винфрид Денк». YouTube . Видео ЭЛСК. 2 декабря 2011 г.
- «Винфрид Денк | Лекция Макса Бирнстиля». YouTube . НИИ молекулярной патологии. 23 февраля 2017 г.