Винфрид Денк
Немецкий физик и нейробиолог XX и XXI веков.
Винфрид Денк
Рожденный( 1957-11-12 )12 ноября 1957 г. (66 лет)
Мюнхен , Германия
Национальностьнемецкий
ЗанятиеФизик
ИзвестныйСерийная сканирующая электронная микроскопия с блок-гранями
Микроскопия с двухфотонным возбуждением
НаградыПремия Михаэля и Кейт Барани (1998)
Премия Лейбница (2003)
Премия У. Олдена Спенсера (2006)
Премия Кавли (2012)
Премия Розенштиля (2013)
Премия The Brain Prize (2015)
Академическое образование
Научные консультантыУотт У. Уэбб

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

  • Премия Биофизического общества для молодых исследователей 1998 г.
  • Премия 2000 года по оптоэлектронике [19]
  • Премия Лейбница 2003 года от Немецкого исследовательского совета (DFG)
  • 2006 Премия У. Олдена Спенсера , Колумбийский университет, Нью-Йорк
  • Премия Кавли 2012 года в области нейронауки, Норвежская академия наук и литературы [20]
  • 2013 Избран международным членом Американской национальной академии наук (NAS) [21]
  • Премия Розенштиля 2013 года [22]
  • Премия имени Греты Лундбек за 2015 год (Европейский фонд исследований мозга) [23]
  • Международная премия 2015 года по трансляционной нейронауке Фонда Гертруды Реемтсмы [24]

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.
  • Домашняя страница кафедры Электроны - Фотоны - Нейроны
  • «Семинар ELSC-ICNC: Винфрид Денк». Ютуб . Видео ЭЛСК. 2 декабря 2011 г.
  • "Винфрид Денк | Лекция Макса Бирнштиля". YouTube . Научно-исследовательский институт молекулярной патологии. 23 февраля 2017 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Винфрид_Денк&oldid=1187341695"