Дональд Чанг - Donald C. Chang

Дональд Чанг
Кәсіппрофессор
Белгіліспин-жаңғырық NMR, электропорация және электрофузия
Академиялық білім
Алма матерРайс университеті, Ұлттық Тайвань университеті
Докторантура кеңесшісіКіші Гарольд Э. Роршах
Оқу жұмысы
МекемелерРайс университеті, теңіз биологиялық зертханасы, Гонконг ғылым және технологиялар университеті

Дональд Чой Чанг (дәстүрлі қытай : 張東 才; жеңілдетілген қытай : 张东 才; 1942 ж.) Негізін қалаушы профессор Гонконг ғылым және технологиялар университеті (HKUST). Ол сондай-ақ құрылтайшы болды Президент туралы Гонконгтың биофизикалық қоғамы.[1] Қазіргі уақытта ол ХМТУ-да профессор Эмеритус және адъюнкт профессор болып табылады Кеңес мүшесі туралы Гонконг ғылым институты (HKIS).[2] Чангтың үлкен қызығушылықтары бар: ол өзінің тәжірибесі бойынша физик болды; бірақ оның жариялануы ядролық магниттік резонанстан,[3][4] биофизика[5][6] және кванттық физика.[7][8]

Ядролық магниттік резонансты (NMR) қолдану арқылы қатерлі ісік ауруының анықталуы

Чанг - спин-эхо көмегімен жасушалардағы судың физикалық қасиеттерін зерттеудің алғашқы ізашары ядролық магниттік резонанс (NMR) әдістері. Дональд Чанг физика бөлімінде жұмыс істеген кезде Райс университеті, ол үйде жасалған NMR спектрометрі қалыпты жасушалардағы / ұлпалардағы, рак клеткаларындағы және жай су сынамаларындағы судың босаңсу уақытын (T1 және T2) өлшеу.

Оның сол кездегі негізгі серіктесі физиолог К.Ф. Hazlewood, жылы Бэйлор медицина колледжі. Осы жұмысқа байланысты көптеген басылымдар Хазлвудпен бірге шығарылды. Чанг және оның командасы алғаш рет жасушалық судың босаңсу уақыты (бұл жағдайда жүрек бұлшықет жасушалары) 1971 жылғы бос судың босаңсу уақытына қарағанда әлдеқайда аз екендігі туралы есеп берді.[9] Сонымен қатар, олардың тәжірибелері жасушалық судағы релаксация уақытының осылайша қысқаруы диффузияның шектелуіне байланысты емес деп болжады.[3]

1972 жылы олар дәл осындай техниканы қалыпты клеткалар мен рак клеткаларының релаксация уақытын сынау үшін қолданды. Олар кеуде тінінің жасушалары үшін қалыпты жасушалардан ісік алдындағы жасушаға (неопластикаға дейінгі) және ақыр соңында ісік жасушаларына дейін дамып келе жатқандығы үшін олардың судың босаңсу уақыты біртіндеп артқанын анықтады.[4][10] Бұл жаңалық NMR-ді қатерлі ісікке дейінгі жасушалар мен рак жасушаларын анықтау үшін қолдануға болатындығын білдіреді. 1973 жылы, Пол Лаутербур Табиғатта мақала жариялады (1973) [11] магнит өрісінің градиентін сынаманың әр түрлі жеріндегі су молекулаларын дифференциалдау үшін қолдануға болатындығын болжайды. Бұл идеяның дамуына түрткі болды МРТ (магниттік-резонанстық томография) техникасы. Ол қазіргі кезде қатерлі ісіктерді / ісіктерді анықтауда кеңінен қолданылады. Кейінірек Лаутербурға осы жұмысы үшін 2003 жылы Нобель сыйлығы берілді.

Электропорация мен электрофузияның дамуы

1980 жылдардың басында зерттеушілер жасуша мембраналарын күшті электр импульсінің көмегімен өтпелі түрде өткізуге болатындығын анықтады. Осы «ашылу» кезінде көптеген макро молекулалар, соның ішінде ДНҚ, РНҚ және кейбір ақуыздар жасушаларға ене алады. Біраз уақыттан кейін жасуша қабығы қайтадан тығыздалады. Мұны «электропорация» деп атайды.[12]

Чанг электропорацияға жету үшін импульсті радиожиілікті электр өрісін қолданып техниканы ойлап тапты, бұл гендерді трансфекциялауда және жасушалардың бірігуінде анағұрлым тиімді.[13][14] («Электрофузия» шамамен электропорациямен бірдей техниканы қолданады, айырмашылығы - электрофузия екі жасушаның бірігуінен тұрады).

1980 жылдары мембраналық «тесік» ұғымы әлі теория болды, бірақ көзге көрінбеді; электропорацияның физикалық қасиеттері жақсы түсінілмеген. Мысалы: Кеуек қандай көрінеді? Мембранадағы тесіктердің мөлшері қандай? «Ашылатын» уақыт терезесі қанша уақытты құрайды? Чанг және оның серіктесі Т. С. Риз «жылдам мұздату-сыну» деп аталатын техниканы қолданды электронды микроскопия »Осы процестің суреттерін түсіру үшін. Ол бірінші рет сыртқы электр өрісі әсерінен пайда болған тері тесігінің құрылымын көрсетті.[15][16] Бұл зерттеу бұрын гипотезаланған «электропоралардың» бар екендігі туралы алғашқы құрылымдық дәлелдерді ұсынады және 1990 ж. Шілде айындағы басылымның тарихында баяндалған Биофизикалық журнал.

Биофотоника зондтарында жұмыс істейді

Жасыл флуоресцентті ақуыз (GFP) және Флуоресцентті резонанс энергиясын беру (FRET) - бұл 20 ғасырдың соңында ашылған және дамыған екі маңызды оптикалық зондтар / датчиктер. GFP алдымен оқшауланған Шимомура 1962 жылы Вудс Хоул теңіз биологиялық зертханасында. GPF генін клондағаннан кейін, ол жасушалардағы молекулаларды визуалдау үшін өте ыңғайлы құралға айналды. Чанг ынтымақтастық жасады Роджер Цян командасы және GFP генін кальмодулин (CaM) генімен біріктіріп, осы GFP таңбаланған CaM ДНҚ-ны жасушаларға енгізді. Осы біріктіру гені көрсетілгеннен кейін CaM-GFP ақуызының динамикалық өзгеруін жазуға болады.[17]

Іргелі физика бойынша жұмыс істейді

Соңғы онжылдықтан бастап, Чангтың көптеген жұмыстары физикадағы кейбір іргелі сұрақтарға бағытталған. Оның бір еңбегінде физикалық мәні қарастырылған Планк тұрақтысы Максвелл теориясына негізделген.[18] Планк тұрақтысы сағ маңызды әмбебап тұрақтылардың бірі болып табылады. Бірақ физикалық табиғаты сағ жақсы түсінілмеген. The Планктің байланысы алғашқы принциптерден гөрі феноменологиялық ойларға негізделген.[19] Чангтың мақаласында фотонды электромагниттік сәулеленудің толқындық пакеті ретінде модельдеу арқылы энергия мен импульсті тікелей Максвелл теориясы. Фотонның сәулеленуі мен берілуінің барлығы-жоқ деген принципі бойынша жүреді деген болжамды қолдана отырып, ол толқындық дестенің энергиясы оның тербеліс жиілігіне пропорционалды екенін анықтады. Осы жұмысты орындаңыз, Планк тұрақтысы анық алынған. Бұл Планктың тұрақтысы физикалық қасиеттерімен тығыз байланысты деп болжайды вакуум.[18]

Чангтың тағы бір негізгі жұмысы - бұл ғаламда бөлшектер массасын өлшеу арқылы тірек рамасының бар-жоғын эксперименттік тексеру.[20] Қазіргі кезде салыстырмалылық постулаты мен космология мен бөлшектер физикасында қолданылатын кванттық теориялар арасында шешілмеген қақтығыс бар: біріншісі ғаламның тыныштық шеңбері жоқ деп болжайды, ал екіншісі тыныштық шеңберінің бар екендігін білдіреді. Атақты Михельсон - Морли эксперименті жарық үшін барлық инерциялық кадрлар эквивалентті екенін тексерді, яғни жарықтың таралуы үшін тыныштық рамасы жоқ сияқты. Алайда, массивтік зарядталған бөлшектердің бір заңдылықты ұстанатындығы ешқашан тексерілмеген. Чангтың ұсынысы - қарама-қарсы бағытта қозғалатын екі электронның бөлшектерінің массасын дәл өлшеу. Егер екі электронның массасының айырмашылығы анықталса, бұл массивтік бөлшектер үшін барлық инерциялық кадрлар бірдей емес дегенді білдіреді; егер ешқандай айырмашылық анықталмаса, бұл барлық инерциялық кадрлар массивтік бөлшектер үшін бірдей дегенді білдіреді.[21][22]

Кітаптар және кітап тараулары

Қозғыш жасушалардың құрылысы мен қызметі. Чанг, Дональд С., Тасаки,, Адельман, В.Ж., кіші және Лейчтаг, HR (Eds). Нью-Йорк: Пленумдық баспасөз. 1983 ж. ISBN  0306413388. OCLC  9830807.

Chang DC (1989) ұялы синтез және импульсті радиожиілікті электр өрісі арқылы жасуша порациясы. In: Нейман Э., Соверс А.Е., Джордан К.А. (редакция) Жасуша биологиясындағы электропорация және электрофузия. Спрингер, Бостон, MA

Электропорация және электрофузия туралы нұсқаулық. Чанг, Дональд С., Соверс, А.Э., Чэсси, Б. және Сондерс, Дж. (Eds). Сан-Диего: академиялық баспасөз. 1992 ж. ISBN  1299193528. OCLC  817706277.

Chang D.C. (1997) Сүтқоректілердің жасушаларын тиімді трансфекциялаудағы эксперименттік стратегиялар. Кімде: Туан Р.С. (редакция) Рекомбинантты гендерді білдіру хаттамалары. Молекулалық биологиядағы әдістер, 62-том. Humana Press, дои: 10.1385/0-89603-480-1:307, ISBN  978-1-59259-548-8

Chang DC (1998) «88-тарау: Электропорация және электрофузия», Spector, D. L., Goldman, R. D., Leinwand, L. A. (eds) Ұяшықтар: зертханалық нұсқаулық. Cold Spring Harbor зертханалық баспасы. ISBN  9780879695224, 88.1-88.11 бб.

Чанг, Дональд С. (2006-09-15), «Электропорация және электрофузия», Мейерс, Роберт А., ред., Молекулалық жасуша биологиясы мен молекулалық медицина энциклопедиясы, Вили, дои: 10.1002 / 3527600906.mcb.200300026, ISBN  9783527600908

Чанг Д.С., Чжоу Л., Луо К.К. (2005) GFP және FRET технологияларын бір тірі жасушадағы апоптоздың сигнал беру механизмдерін зерттеу үшін қолдану. In: Shen X., Van Wijk R. (редакциялары) ХХІ ғасырдағы биофотоника-оптикалық ғылым және инжиниринг. Спрингер, Бостон, MA, дой:10.1007/0-387-24996-6_3,ISBN  9780387249964

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Чжу, Гуанг (2019). «Гонконгтың биофизикалық қоғамы (BPHK): өткені, бүгіні және болашағы». Биофизикалық шолулар. 11 (3): 259–261. дои:10.1007 / s12551-019-00525-2. ISSN  1867-2450. PMC  6557936. PMID  31055758.
  2. ^ «Гонконг ғылым мекемесі». Гонконг ғылым институты. Алынған 11 сәуір 2019.
  3. ^ а б Чанг, Д. С .; Хазлвуд, Ф.; Николс, Б.Л .; Rorschach, H. E. (1972). «Жасушалық суға спин-эхо зерттеулер». Табиғат. 235 (5334): 170–171. arXiv:1412.6003. Бибкод:1972 ж.235..170С. дои:10.1038 / 235170a0. PMID  4551228. S2CID  4167213.
  4. ^ а б «Ядролық физика сүт безі қатерлі ісігін анықтауға көмектеседі». Atlantic City Press. Наурыз 1972.
  5. ^ Чанг, Чэсси, Сондерс және Себушілер (1992). Электропорация және электрофузия туралы нұсқаулық. Сан-Диего: академиялық баспасөз. ISBN  978-0-12-168040-4.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)
  6. ^ Дональд, Чанг; Менг, C. (1995). «Цитозолды бос кальцийдің локализацияланған жоғарлауы зеброфиш эмбрионындағы цитокинезбен байланысты». Дж. Жасуша Биол. 131 (6): 1539–1545. дои:10.1083 / jcb.131.6.1539. PMC  2120692. PMID  8522610.
  7. ^ Чанг, Дональд (тамыз 2018). «Электромагниттік толқынның гравитациялық қызыл ауысымының кванттық механикалық интерпретациясы». Оптик. 174: 636–641. Бибкод:2018Optik.174..636C. дои:10.1016 / j.ijleo.2018.08.127.
  8. ^ Чанг, Дональд С. (2020). «Масса-энергетикалық эквиваленттіліктің физикалық негіздерін кванттық түсіндіру». Қазіргі заманғы физика хаттары B. 34 (18): 203002. дои:10.1142 / S0217984920300021.
  9. ^ Хазлвуд, Ф.; Чанг, Д. С .; Николс, Б.Л .; Rorschach, H. E. (1971). «Су молекулаларының жүрек бұлшықетіндегі макромолекулалық құрылымдармен өзара әрекеттесуі». Молекулалық және жасушалық кардиология журналы. 2 (1): 51–53. дои:10.1016/0022-2828(71)90078-2. ISSN  0022-2828. PMID  5110317.
  10. ^ Hazelwood, C. F .; Чанг, Д. С .; Медина, Д .; Кливленд, Г .; Nichols, B. L. (1972). «Мурин сүт бездерінің пренеопластикалық және неопластикалық жағдайының арасындағы айырмашылық». Америка Құрама Штаттарының Ұлттық Ғылым Академиясының еңбектері. 69 (6): 1478–1480. arXiv:1403.0914. Бибкод:1972PNAS ... 69.1478H. дои:10.1073 / pnas.69.6.1478. ISSN  0027-8424. PMC  426730. PMID  4504364.
  11. ^ Lauterbur, P. C. (1973). «Индукцияланған жергілікті өзара әрекеттесу арқылы кескін қалыптастыру: ядролық магниттік резонансты қолдану мысалдары». Табиғат. 242 (5394): 190–191. Бибкод:1973 ж.22..190L. дои:10.1038 / 242190a0. ISSN  0028-0836.
  12. ^ Чанг, Дональд С. (2006-09-15), «Электропорация және электрофузия», Мейерс қаласында, Роберт А. (ред.), Молекулалық жасуша биологиясы мен молекулалық медицина энциклопедиясы, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, дои:10.1002 / 3527600906.mcb.200300026, ISBN  9783527600908
  13. ^ Галлахер, Шон (1989 ж. Сәуір). «РФ импульсі жаңа эксперименттерде сүтқоректілердің жасушаларын өзгертеді». Генетикалық инженерия және биотехнология жаңалықтары. 9 (4).
  14. ^ «Радио жиіліктегі электрлік импульстарды қолданып, жасушаларды порациялау және жасушаларды біріктіру әдісі мен құралдары». Америка Құрама Штаттарының Патенттік және сауда маркалары кеңсесінің мәліметтер базасы. Алынған 12 сәуір 2019.
  15. ^ Чанг, Д. С .; Риз, Т.С (1990). «Жылдам мұздатуды электронды микроскопия арқылы анықтайтын электропорация әсерінен пайда болатын мембраналық құрылымның өзгерістері». Биофизикалық журнал. 58 (1): 1–12. Бибкод:1990BpJ .... 58 .... 1C. дои:10.1016 / S0006-3495 (90) 82348-1. ISSN  0006-3495. PMC  1280935. PMID  2383626.
  16. ^ С. Робертс, «Электропорация: жасушаларды әрекетке мырыштау», '' 'J. NIH Рес., '' т. 2, 93-94 б., 1990 ж.
  17. ^ Ли, Дж .; Хейм, Р .; Лу, П .; Пу, Ю .; Цян, Р.Ю .; Чанг, Д.С (1999). «GLP-каламодулинді біріктіру ақуыз техникасымен анықталғандай, клеткалардың бөлінуі кезінде HeLa жасушаларында калмодулиннің динамикалық қайта бөлінуі». Cell Science журналы. 112 (Pt 10): 1567–1577. ISSN  0021-9533. PMID  10212150.
  18. ^ а б Чанг, Дональд С (2017). «Максвелл теориясына негізделген Планк тұрақтысының физикалық интерпретациясы». Қытай физикасы Б. 26 (4): 040301. arXiv:1706.04475. Бибкод:2017ChPhB..26d0301C. дои:10.1088/1674-1056/26/4/040301. ISSN  1674-1056.
  19. ^ Слейтер, Джон Кларк (1969). Кванттық физиканың түсініктері мен дамуы. Довер. ISBN  0486622657. OCLC  833138434.
  20. ^ Чанг, Дональд С. (2017). «Ғаламда тынығу рамасы бар ма? Бөлшектер массасын дәл өлшеуге негізделген тәжірибелік сынақ». European Physical Journal Plus. 132 (3): 140. arXiv:1706.05252. Бибкод:2017EPJP..132..140C. дои:10.1140 / epjp / i2017-11402-4. ISSN  2190-5444. S2CID  118966045.
  21. ^ «Әлемде демалатын рамка бар ма? | Физика | Sci-News.com». Үздік ғылым жаңалықтары | Sci-News.com. Алынған 2019-05-02.
  22. ^ «Ғаламның демалу рамкасы бар ма?». EurekAlert!. Алынған 2019-05-02.