John Wikswo - John Wikswo

John Wikswo
Doğum (1949-10-06) 6 Ekim 1949 (yaş 71)
Lynchburg, Virjinya, Amerika Birleşik Devletleri
MilliyetAmerikan
Bilimsel kariyer
AlanlarBiyolojik Fizik
KurumlarVanderbilt Üniversitesi

John Peter Wikswo, Jr. (6 Ekim 1949 doğumlu), biyolojik fizikçi Vanderbilt Üniversitesi. O doğdu Lynchburg, Virjinya, Amerika Birleşik Devletleri.

Wikswo, biyomanyetizma ve kardiyak elektrofizyoloji.

Yüksek Lisans

1970'lerde Wikswo, Stanford Üniversitesi fizikçi altında çalıştığı yer William M. Fairbank, ders çalışıyor manyetokardiyografi.

Biyomanyetizma

1977'de Fizik ve Astronomi Bölümü'nde yardımcı doçent oldu. Vanderbilt Üniversitesi, yaşayan devlet fiziğini incelemek için bir laboratuvar kurduğu yer. 1980 yılında, bir kurbağa siyatik sinirini tel sargılı, ferrit çekirdekli bir toroidin içinden geçirerek ve indüklenen akımı tespit ederek izole edilmiş bir sinirin manyetik alanının ilk ölçümünü yaptı. KALAMAR manyetometre.[1] Aynı zamanda, Wikswo ve Ken Swinney bir sinir aksonunun manyetik alanını hesapladı. [2]Bu çalışmayı birkaç yıl sonra, tek bir sinir aksonu tarafından üretilen ölçülen ve hesaplanan manyetik alanın ilk ayrıntılı karşılaştırması izledi.[3]

İlgili bir çalışmada, Wikswo, biyomanyetik ve biyoelektrik sinyallerinin bilgi içeriğini analiz etmek için Vanderbilt Profesörü John Barach ile işbirliği yaptı.[4][5][6]

Kardiyak elektrofizyoloji

Wikswo'nun bilime yaptığı en önemli katkılardan biri kardiyak elektrofizyoloji alanındaki çalışmalarıdır. 1987'de, köpeğin kalbindeki elektrik yayılımını incelemek için Dan Roden dahil Vanderbilt Tıp Okulundaki doktorlarla işbirliği yapmaya başladı.[7]Bu çalışmalar, kalp dokusunda sanal katot etkisinin keşfedilmesine yol açtı: elektriksel uyarı sırasında, aksiyon potansiyeli dalga cephesi, elektrottan, miyokardiyal liflere dik yönde, paralel yönden daha uzakta ortaya çıktı.[8]

Bu deneysel çalışmalara paralel olarak Wikswo, sanal katot etkisini teorik olarak analiz etti. çift ​​alan modeli, hem hücre içi hem de hücre dışı boşlukların anizotropik özelliklerini hesaba katan kalp dokusunun elektriksel özelliklerinin matematiksel bir modeli. İlk olarak iki alan modelini kalp dokusundan alınan biyomanyetik ölçümleri yorumlamak için kullandı.[9]Wikswo, kalp dokusundaki eşit olmayan anizotropi oranlarının özelliğinin (miyokardiyal liflere paralel ve dik yönlerdeki elektriksel iletkenlik oranı, hücre içi ve hücre dışı boşluklarda farklıdır), yayılma eylem potansiyeli ile ilişkili manyetik alan için önemli çıkarımlara sahip olduğunu fark etti. kalpte ön dalga. Nestor Sepulveda ile Wikswo, sonlu eleman yöntemi dışa doğru yayılan bir dalga cephesinin ürettiği ayırt edici dört katlı simetrik manyetik alan modelini hesaplamak.[10]

Eşit olmayan anizotropi oranları, kalbin elektriksel uyarımı sırasında daha da büyük bir etkiye sahiptir. Yine sonlu eleman modelini kullanan Wikswo, Roth ve Sepulveda, transmembran potansiyeli akımı pasif, iki boyutlu bir kalp dokusu tabakasına geçiren tek kutuplu bir elektrot etrafındaki dağılım.[11]Bölgenin depolarizasyon altında katot Liflere paralel olmaktan çok, liflere dik yönde daha uzağa uzanır, bu Wikswo'nun köpek kemiği adını verdiği bir şekildir. Bu tahmin, köpeğin kalbinde deneysel olarak bulunan sanal katot etkisini hemen açıkladı; köpek kemiği şeklindeki sanal katodu gözlemliyorlardı. Etkin, zamana bağlı bir çift alan modeli kullanan daha sonraki simülasyonlar bu sonucu doğruladı.[12]

Transmembran potansiyelinin tek kutuplu bir elektrotla hesaplanması, başka bir tahminle sonuçlandı: miyokardiyal liflere paralel yönde katoda bitişik hiperpolarizasyon bölgeleri. Uyaran polarizasyonunun tersine çevrilmesi, kalp dokusunun anodal uyarımı için bir mekanizma sağladı. Bu tahmini deneysel olarak test etmek için Wikswo, optik haritalama tekniğinde ustalaştı. gerilime duyarlı boyalar, optik yöntemler kullanılarak transmembran potansiyelin ölçülmesine izin verir. Wikswo, Marc Lin ile bir tavşan kalbindeki tek kutuplu bir elektrot aracılığıyla stimülasyonun ardından yüksek çözünürlüklü uyarılma ölçümleri yaptı ve iki alan hesaplamalarıyla tahmin edilen elektrik stimülasyonunun dört mekanizmasını doğruladı: katot yapımı, katot kırılması, anot yapımı ve anot kırılması .[13](Katot ve anot, uyaranın polaritesine atıfta bulunur ve uyarıcı darbesinin başlangıcını veya sonunu takiben uyarmanın meydana gelip gelmediğini gösterir ve kırılır.) Bu tekniği kullanan sonraki deneyler, yeni bir tipin tahmin edilmesine yol açtı. kardiyak aritmi, Wikswo'nun adlandırdığı dört yapraklı yeniden giriş. [14]

SQUID manyetometreler

1990'larda Wikswo, hem biyomanyetik çalışmalarda hem de tahribatsız testlerde kullanılmak üzere manyetik alanı haritalamak için yüksek uzaysal çözünürlüklü SQUID manyetometreleri geliştirmeye başladı.[15][16][17]Wikswo'nun çalışmasının özelliği olduğu gibi, manyetik alan ölçümlerinden iki boyutlu bir akım yoğunluğu dağılımını görüntülemek için aynı anda teorik yöntemler geliştirdi.[18]

VIIBRE

21. yüzyılın ilk yirmi yılında, Wikswo'nun araştırması, tek hücrelerin enstrümantasyonu ve kontrolü için mikro ve nano ölçekli cihazların geliştirilmesini ve uygulanmasını vurguladı.[19]2001 yılında, Vanderbilt'te biyofizik bilimler ve biyomühendislikte disiplinler arası araştırmaları teşvik etmek ve geliştirmek için Vanderbilt Bütünleştirici Biyosistem Araştırma ve Eğitim Enstitüsü'nü (VIIBRE) kurdu. Wikswo araştırmasını yeniden odakladı sistem biyolojisi, hücresel özellikleri ölçmek ve hücresel sinyallemenin matematiksel modellerini geliştirmek için mikrofabrike cihazlar oluşturmak. Tasarladı çip üzerinde organ hücre kültürleri ve hayvan modelleri arasındaki boşlukları doldurmak için küçük hücre popülasyonları içeren cihazlar, farmakoloji ve toksikoloji. Bu çalışma, MultiWell MicroFormulator için ikinci bir Ar-Ge 100 Ödülüne yol açtı; bu, hücre kültürü ortamını bir hücrenin 96 kuyucuğunun her birine dağıtır ve kaldırır mikrokuyu plaka toksikoloji araştırması için.

Diğer pozisyonlar

Ayrıca Hypres Inc. ve CardioMag Imaging Inc.'in bilimsel danışma kurullarında görev yapmaktadır.[20]

Kısa özgeçmiş

Ödüller

YılÖdül
1980–1982Alfred P. Sloan Araştırma Görevlisi
1984Nöromanyetik Akım Probu için IR-100 Ödülü
1989Dost, Amerikan Fizik Derneği
1999Dost, Amerikan Tıbbi ve Biyoloji Mühendisliği Enstitüsü
2001Dost, Amerikan kalp derneği
2005Dost, Biyomedikal Mühendisliği Topluluğu
2006Dost, Kalp Ritmi Derneği
2008Dost, IEEE
2017MultiWell MicroFormulator için Ar-Ge 100 Ödülü

Referanslar

  1. ^ Wikswo JP Jr; Barach JP; Freeman JA (1980). "Bir sinir impulsunun manyetik alanı: İlk ölçümler". Bilim. 208 (4439): 53–55. Bibcode:1980Sci ... 208 ... 53W. doi:10.1126 / science.7361105. PMID  7361105.
  2. ^ Swinney KR, Wikswo JP Jr (1980). "Sinir aksiyon potansiyelinin manyetik alanının hesaplanması". Biyofizik Dergisi. 32 (2): 719–732. Bibcode:1980BpJ .... 32..719S. doi:10.1016 / S0006-3495 (80) 85012-0. PMC  1327234. PMID  7260298.
  3. ^ Roth BJ, Wikswo JP Jr (1985). "Tek bir aksonun manyetik alanı: Teori ve deneyin karşılaştırması". Biyofizik Dergisi. 48 (1): 93–109. Bibcode:1985BpJ ... 48 ... 93R. doi:10.1016 / S0006-3495 (85) 83763-2. PMC  1329380. PMID  4016213.
  4. ^ Wikswo JP Jr; Barach JP (1982). "Manyetokardiyogramda olası yeni bilgi kaynakları". Teorik Biyoloji Dergisi. 95 (4): 721–729. doi:10.1016/0022-5193(82)90350-2. PMID  7109652.
  5. ^ Roth BJ, Wikswo JP Jr (1986). "Elektriksel olarak sessiz manyetik alanlar". Biyofizik Dergisi. 50 (4): 739–745. Bibcode:1986BpJ .... 50..739R. doi:10.1016 / S0006-3495 (86) 83513-5. PMC  1329851. PMID  3779008.
  6. ^ Roth BJ, Guo WQ, Wikswo JP Jr (1988). "Spiral anizotropinin elektrik potansiyeli ve kalbin tepesindeki manyetik alan üzerindeki etkileri". Matematiksel Biyobilimler. 88 (2): 191–221. doi:10.1016/0025-5564(88)90042-9.
  7. ^ Bajaj AK, Kopelman HA, ((Wikswo JP Jr)), Cassidy F, Woosley RL Roden DM (1987). "Meksiletin ve kinidinin bozulmamış köpek kalbindeki iletim üzerindeki frekansa ve yönelim bağımlı etkileri". Dolaşım. 75 (5): 1065–1073. doi:10.1161 / 01.cir.75.5.1065. PMID  2436827.CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  8. ^ Wikswo JP Jr; Altemeier W; Balser JR; Kopelman HA; Wisialowski T; Roden DM (1991). "Kalp kasının uyarılması sırasında sanal katot etkileri: İki boyutlu in vivo ölçümler". Dolaşım Araştırması. 68 (2): 513–530. doi:10.1161 / 01.res.68.2.513. PMID  1991354.
  9. ^ Roth BJ, Wikswo JP Jr (1986). "Kalp dokusunun hücre dışı potansiyeli ve manyetik alanı için iki alanlı bir model". Biyomedikal Mühendisliğinde IEEE İşlemleri. 33 (4): 467–469. doi:10.1109 / TBME.1986.325804. PMID  3957401.
  10. ^ Sepulveda NG, Wikswo JP Jr (1987). "İki boyutlu anizotropik bisyncytia'dan elektrik ve manyetik alanlar". Biyofizik Dergisi. 51 (4): 557–568. Bibcode:1987BpJ .... 51..557S. doi:10.1016 / S0006-3495 (87) 83381-7. PMC  1329928. PMID  3580484.
  11. ^ Sepulveda NG, Roth BJ, Wikswo JP Jr (1989). "İki boyutlu anizotropik bir çift alana güncel enjeksiyon". Biyofizik Dergisi. 55 (5): 987–999. Bibcode:1989BpJ .... 55..987S. doi:10.1016 / S0006-3495 (89) 82897-8. PMC  1330535. PMID  2720084.
  12. ^ Roth BJ, Wikswo JP Jr (1994). "Kalp dokusunun elektriksel uyarımı: Aktif membran özelliklerine sahip bir çift alan modeli". Biyomedikal Mühendisliğinde IEEE İşlemleri. 41 (3): 232–240. doi:10.1109/10.284941. PMID  8045575.
  13. ^ Wikswo JP Jr; Lin S-F; Abbas RA (1995). "Kalp dokusunda sanal elektrotlar: anot ve katot uyarımı için ortak bir mekanizma". Biyofizik Dergisi. 69 (6): 2195–2210. Bibcode:1995BpJ .... 69.2195W. doi:10.1016 / S0006-3495 (95) 80115-3. PMC  1236459. PMID  8599628.
  14. ^ Lin SF, Roth BJ, Wikswo JP Jr (1999). "Miyokardda dört yapraklı yeniden giriş: indüksiyon mekanizmasının optik görüntüleme çalışması". Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 10 (4): 574–586. doi:10.1111 / j.1540-8167.1999.tb00715.x. PMID  10355700.
  15. ^ Staton DJ, Ma YP, Sepulveda NG, Wikswo JP (1991). "SQUID manyetometre dizisi kullanılarak yüksek çözünürlüklü manyetik haritalama". Manyetiklerde IEEE İşlemleri. 27 (2): 3237–3240. Bibcode:1991ITM .... 27.3237S. doi:10.1109/20.133901.
  16. ^ Wikswo JP Jr (1995). "Biyomanyetizma ve tahribatsız test için SQUID manyetometreler: Önemli sorular ve ilk cevaplar". Uygulamalı Süperiletkenlikte IEEE İşlemleri. 5 (2): 74–120. Bibcode:1995ITAS ... 5 ... 74W. doi:10.1109/77.402511.
  17. ^ Jenks WG, Sadeghi SS, Wikswo JP Jr (1997). "Tahribatsız değerlendirme için SQUID'ler". Journal of Physics D: Uygulamalı Fizik. 30 (3): 293–323. Bibcode:1997JPhD ... 30..293J. doi:10.1088/0022-3727/30/3/002.
  18. ^ Roth BJ, Sepulveda NG, Wikswo JP Jr (1989). "İki boyutlu bir akım dağılımını görüntülemek için bir manyetometre kullanma". Uygulamalı Fizik Dergisi. 65 (1): 361–372. Bibcode:1989JAP .... 65..361R. doi:10.1063/1.342549.
  19. ^ Walker GM, Sai JG, Richmond A, Chung CY, Stremler MA, Wikswo JP (2005). "Mikrofabrike gradyan jeneratöründe akış ve difüzyonun kemotaksis çalışmaları üzerindeki etkileri". Çip Üzerinde Laboratuar. 5 (6): 611–618. doi:10.1039 / b417245k. PMC  2665276. PMID  15915253.
  20. ^ "Yönetici Profili: John P. Wikswo Ph.D.", Bloomberg Businessweek, erişim tarihi 2014-01-21.

daha fazla okuma

Dış bağlantılar