stringtranslate.com

Винфрид Денк

Винфрид Денк (родился 12 ноября 1957 года в Мюнхене) — немецкий физик. Он построил первый двухфотонный микроскоп , будучи аспирантом (и недолгое время постдоком) в лаборатории Уотта У. Уэбба в Корнеллском 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 отца. В школе стало очевидно, что «таланты Денка были неравномерно распределены по предметам, предпочтение отдавалось математике и физике». [1] Ремонт и сборка электронных устройств были его главным хобби в старшей школе.

После окончания средней школы Денк отслужил 15 месяцев 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 Поля, в лаборатории IBM . Там он построил один из первых микроскопов сверхвысокого разрешения и увлекся сканирующей микроскопией. Он защитил магистерскую диссертацию в лаборатории Курта Вютриха под непосредственным руководством Герхарда Вагнера . Но он чувствовал, что ЯМР-спектроскопия не для него, потому что она не давала достаточно возможностей для создания новых экспериментальных устройств.

В 1984 году Денк присоединился к лаборатории Уотта У. Уэбба в Корнелле. Хотя сам Уэбб был чрезвычайно заинтересован в методах — как флуоресцентно-корреляционная, так и фотообесцвечивающая-восстанавливающая спектроскопия были изобретены в его лаборатории — он давал студентам и постдокам много свободы. Денк наслаждался своим временем в Корнелле, но был почти уволен после того, как отправился в Грецию на шесть недель для изучения тюленей-монахов. Получив второй шанс, он начал проект, направленный на измерение движения сенсорных волосяных пучков во внутреннем ухе. Одной из привлекательных сторон этого начинания было то, что оно требовало пребывания в Сан-Франциско, чтобы узнать от Джима Хадспета и его группы о волосковых клетках в целом и, в частности, о том, как подготовить их к запланированным измерениям.

Денк вернулся в Корнелл и изобрел метод, достаточно чувствительный для измерения теплового движения пучков волос. Он продолжил показывать, что волосковые клетки могут ощущать собственное броуновское движение . [2]

Центральным моментом ранней карьеры Денка была его интуиция, что двухфотонная (2p) визуализация может повредить образец меньше, чем однофотонная конфокальная визуализация. [3] Он предсказал это, несмотря на тот факт, что пиковая интенсивность света для 2p почти в миллион раз выше, чем для конфокального микроскопа. Не менее важным было его понимание того, что инфракрасное возбуждение 2p позволит рассеянной флуоресценции вносить вклад в изображения даже глубоко в мутных образцах, улучшая оптический доступ и разрешение 2p визуализации по сравнению с тем, что было возможно при использовании конфокальной визуализации. [4]

Нигде это не оказалось более ценным, чем при визуализации нейронов в живой мозговой ткани. Двухфотонная микроскопия остается единственным методом, который позволяет регистрировать активность в живом мозге с высоким пространственным разрешением. Возбуждение 2p также может быть использовано для картирования распределения рецепторов клеток путем высвобождения веществ из их химических «клеток». [4]

Позднее Денк продемонстрировал, что 2p можно использовать для регистрации активности в зрительно стимулированной сетчатке. [5] Он также показал, что его можно комбинировать с адаптивной оптикой для улучшения разрешения и с усиленными импульсами для расширения предела глубины до 1 мм в мозговой ткани. [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 нейронауке цепей. Статья Денка 2004 года [8], описывающая автоматизированную последовательную микроскопию блока лиц, возродила спящую науку всеобъемлющего картирования нейронных цепей ( коннектомику ), пионером которой был Сидней Бреннер. [9]

Денк, ныне директор Института биологического интеллекта Макса Планка (ранее Институт нейробиологии Макса Планка [10] ), продолжает работать над совершенствованием методов картирования цепей в мозге грызунов. [11] Его последняя работа включает в себя точное определение позиций, ориентаций и идентичности белков и связанных лигандов в криоконсервированных клетках. [12] [13]

Известные работы

Denk, Stricker & Webb1990, Science. Двухфотонная лазерная сканирующая флуоресцентная микроскопия [3]

Denk 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 нейронной интеграции [14]

Свобода, Танк и Денк 1996, Наука. Прямое измерение связи между дендритными шипами и валами. [15]

Эйлер, Детвайлер и Денк 2002, Природа. Направленно-селективные кальциевые сигналы в дендритах звездчатых амакриновых клеток. [16]

Denk & Horstmann 2004, PLoS Biology. Серийная сканирующая электронная микроскопия с гранями блоков для реконструкции трехмерной наноструктуры ткани [8]

Helmchen & Denk 2005, Nature Methods. Двухфотонная микроскопия глубоких тканей [7]

Бриггман и др. 2011, Nature. Специфичность проводки в контуре селективности направления сетчатки [17]

Хельмштедтер и др. 2013, Nature. Коннектомическая реконструкция внутреннего плексиформного слоя сетчатки мыши [18]

Признание

Услуга

Ссылки

  1. ^ "Kavli biosketch". Премия Кавли. 20 марта 2014 г. Получено 27 июня 2020 г.
  2. ^ Denk, W.; Webb, WW; Hudspeth, AJ (1989-07-01). «Механические свойства сенсорных волосяных пучков отражаются в их броуновском движении, измеренном с помощью лазерного дифференциального интерферометра». Труды Национальной академии наук . 86 (14): 5371–5375. Bibcode : 1989PNAS...86.5371D. doi : 10.1073/pnas.86.14.5371 . ISSN  0027-8424. PMC 297624. PMID 2787510  . 
  3. ^ ab Denk, W; Strickler, J.; Webb, W. (1990-04-06). "Двухфотонная лазерная сканирующая флуоресцентная микроскопия". Science . 248 (4951): 73–76. Bibcode :1990Sci...248...73D. doi :10.1126/science.2321027. ISSN  0036-8075. PMID  2321027.
  4. ^ abc Denk, W. (1994-07-05). "Двухфотонная сканирующая фотохимическая микроскопия: картирование распределений лиганд-управляемых ионных каналов". Труды Национальной академии наук . 91 (14): 6629–6633. Bibcode : 1994PNAS...91.6629D. doi : 10.1073 /pnas.91.14.6629 . ISSN  0027-8424. PMC 44256. PMID  7517555. 
  5. ^ Denk, W.; Detwiler, PB (1999-06-08). «Оптическая регистрация вызванных светом кальциевых сигналов в функционально неповрежденной сетчатке». Труды Национальной академии наук . 96 (12): 7035–7040. Bibcode : 1999PNAS...96.7035D. doi : 10.1073/pnas.96.12.7035 . ISSN  0027-8424. PMC 22046. PMID 10359834  . 
  6. ^ Rueckel, M.; Mack-Bucher, JA; Denk, W. (2006-11-14). «Адаптивная коррекция волнового фронта в двухфотонной микроскопии с использованием когерентно-регулируемого зондирования волнового фронта». Труды Национальной академии наук . 103 (46): 17137–17142. Bibcode : 2006PNAS..10317137R. doi : 10.1073/pnas.0604791103 . ISSN  0027-8424. PMC 1634839. PMID 17088565  . 
  7. ^ ab Helmchen, Fritjof; Denk, Winfried (2005). «Глубокая тканевая двухфотонная микроскопия». Nature Methods . 2 (12): 932–940. doi :10.1038/nmeth818. ISSN  1548-7091. PMID  16299478. S2CID  3339971.
  8. ^ ab Denk, Winfried; Horstmann, Heinz (2004-10-19). "Серийная сканирующая электронная микроскопия с гранями блоков для реконструкции трехмерной тканевой наноструктуры". PLOS Biology . 2 (11): e329. doi : 10.1371/journal.pbio.0020329 . ISSN  1545-7885. PMC 524270. PMID 15514700  . 
  9. ^ Уайт, Дж. Г.; Саутгейт, Э.; Томсон, Дж. Н.; Бреннер, С. (1986-11-12). «Структура нервной системы нематоды Caenorhabditis elegans». Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences . 314 (1165): 1–340. Bibcode : 1986RSPTB.314....1W. doi : 10.1098/rstb.1986.0056. ISSN  0080-4622. PMID  22462104.
  10. ^ "Новый институт биологического интеллекта Макса Планка, в стадии основания" . Получено 20 апреля 2022 г.
  11. ^ Микула, Шон; Денк, Винфрид (2015). «Высокоразрешающее окрашивание всего мозга для реконструкции электронно-микроскопических цепей». Nature Methods . 12 (6): 541–546. doi :10.1038/nmeth.3361. ISSN  1548-7091. PMID  25867849. S2CID  8524835.
  12. ^ Рикгауэр, Дж. Питер; Чой, Хиджун; Липпинкотт-Шварц, Дженнифер; Денк, Винфрид (24.04.2020). «Определение единичного белка без метки в витрифицированных клетках». doi : 10.1101/22.04.2020.053868. S2CID  218467026 . Получено 10.10.2020 . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  13. ^ Рикгауэр, Дж. Питер; Григорьев, Николаус; Денк, Винфрид (2017-05-03). «Обнаружение отдельных белков в переполненных молекулярных средах на крио-ЭМ-изображениях». eLife . 6 : e25648. doi : 10.7554/eLife.25648 . ISSN  2050-084X. PMC 5453696 . PMID  28467302. 
  14. ^ Юсте, Рафаэль; Денк, Винфрид (1995). «Дендритные шипики как основные функциональные единицы нейронной интеграции». Nature . 375 (6533): 682–684. Bibcode :1995Natur.375..682Y. doi :10.1038/375682a0. ISSN  0028-0836. PMID  7791901. S2CID  4271356.
  15. ^ Свобода, К .; Танк, Д. В.; Денк, В. (1996-05-03). "Прямое измерение связи между дендритными шипами и валами". Science . 272 ​​(5262): 716–719. Bibcode :1996Sci...272..716S. doi :10.1126/science.272.5262.716. ISSN  0036-8075. PMID  8614831. S2CID  23080041.
  16. ^ Эйлер, Томас; Детвайлер, Питер Б.; Денк, Винфрид (2002). «Направленно селективные кальциевые сигналы в дендритах звездчатых амакриновых клеток». Nature . 418 (6900): 845–852. Bibcode :2002Natur.418..845E. doi :10.1038/nature00931. ISSN  0028-0836. PMID  12192402. S2CID  1879454.
  17. ^ Бриггман, Кевин Л.; Хельмштедтер, Мориц; Денк, Винфрид (2011). «Специфичность проводки в контуре селективности направления сетчатки». Nature . 471 (7337): 183–188. Bibcode :2011Natur.471..183B. doi :10.1038/nature09818. ISSN  0028-0836. PMID  21390125. S2CID  4425160.
  18. ^ Хельмштедтер, Мориц; Бриггман, Кевин Л.; Турага, Шринивас К.; Джейн, Вирен; Сын, Х. Себастьян; Денк, Винфрид (2013-08-07). «Коннектомическая реконструкция внутреннего плексиформного слоя сетчатки мыши». Nature . 500 (7461): 168–174. Bibcode :2013Natur.500..168H. doi :10.1038/nature12346. ISSN  0028-0836. PMID  23925239. S2CID  3119909.
  19. ^ "Премии, присуждаемые Фондом оптоэлектроники". The Rank Prize Funds . Получено 27.06.2020 .
  20. ^ "Лауреаты премии Кавли 2012 года в области нейронауки". Фонд Кавли. 2012-05-31 . Получено 2017-07-21 .
  21. ^ "Винфрид Денк".
  22. ^ "Прошлые победители премии Розенштиля". Исследовательский центр основных медицинских наук Розенштиля . Получено 27.06.2020 .
  23. ^ "The Brain Prize – Prize Winners 2015". Фонд Лундбека, The Brain Prize . Получено 21 июля 2017 г.
  24. ^ "Международная премия по трансляционной нейронауке". Фонд Гертруды Реемтсмы . Получено 21 июля 2017 г.
  25. ^ "Список участников: Винфрид Денк". Леопольдина . Получено 2020-06-27 .
  26. ^ "Профессор доктор Винфрид Денк" . Баварская академия Wissenschaften . Проверено 27 июня 2020 г.

Внешние ссылки