Стивен Арнольд (ученый) - Stephen Arnold (scientist)

Стивен Арнольд
Профессор Стивен Арнольд.jpg
Родившийся
Нью-Йорк
НациональностьАмериканец
ОбразованиеГородской университет Нью-Йорка, Университет Толедо
Род занятийПрофессор физики и химической инженерии
ОрганизацияИнженерная школа Тандон Нью-Йоркского университета

Стивен Арнольд является профессором физики и химической инженерии и профессором физики Томаса Поттса в Инженерная школа Тандон Нью-Йоркского университета.[1] Он также является старшим научным сотрудником факультета Отмер-Поттс. Основное внимание в исследованиях Арнольда уделяется разработке сверхчувствительных биодатчиков и обнаружению отдельных био-наночастиц от вируса до отдельных белковых молекул с использованием Волна шепчущей галереи биодатчики.[2]

Образование

Арнольд имеет докторскую степень. по физике из Городской университет Нью-Йорка и степень бакалавра инженерной физики Университет Толедо.[3]

Карьера

Арнольд работал в Ecole Normale Superieure, Париж, с марта 1972 года по сентябрь 1973 года. В 1981 году он был назначен членом Фонд Альфреда П. Слоана. Арнольд был выдающимся приглашенным профессором Chevron в Калифорнийский технологический институт с февраля 1985 г. по май 1985 г. В 1986 г. награжден Сигма Си Премия за выдающиеся научные исследования. В 1988 году он стал членом Оптическое общество Америки. Он работал в Aerospace Corporation в качестве технического сотрудника с февраля 1990 года по май 1990 года и стал научным сотрудником Американское физическое общество в 1990 году. В 1994 году он получил премию за выдающиеся публикации в Национальной лаборатории Окриджа. Арнольд был приглашенным исследователем в Токийский университет с февраля 1997 г. по май 1997 г.[3] В 2000 году Университет Толедо присудил ему Премию Джона Дж. Турина за выдающиеся достижения в области физики.[4]

Арнольд стал директором Института междисциплинарных исследований Отмера при Политехническом университете Нью-Йорка в июле 2003 года.[5] В феврале 2009 года ему был выдан патент на основании заявки в марте 2002 года на обнаружение и / или измерение вещества на основе резонансных сдвигов (фотонов, движущихся по орбите внутри микросферы).[6] Он был приглашенным ученым в Гарвардский университет с января по июнь 2013 года.[3] Арнольд - профессор физики и химической инженерии Политехнической школы инженерии Нью-Йоркского университета, а также профессор физики Томаса Поттса.[1]

Упрощенная модель резонансного сдвига, наблюдаемая, если частица касается поверхности датчика.

Исследование

Исследования Арнольда были сосредоточены на обнаружении био-наночастиц без меток по возмущению резонансной частоты микрополости после оценки чрезвычайной чувствительности такого подхода к зондированию ДНК в статье американского ученого 2001 года.[7] В 2003 году он и его сотрудники определили механизм обнаружения отдельных белков и вирусов.[8] Рецепт обнаружения и определения размеров отдельных вирусов ВИЧ по этому механизму был предложен в начале 2008 г. на Фарадеевской дискуссии Королевского химического общества.[9] Позже в том же году этот рецепт был применен для обнаружения и определения размеров отдельных частиц вируса гриппа сопоставимого размера.[10] Это исследование финансируется Национальный фонд науки.[11] Исследователи под руководством Арнольда продемонстрировали обнаружение и определение размеров самого маленького отдельного РНК-вируса.[12] Они разработали биосенсор в режиме шепчущей галереи,[13] сверхчувствительный биосенсор[2] на основе их первоначального предложения и заявки на патент. Дополнительное открытие со-исследователя С.И.Шоповой, что золотые нанорецепторы в микрополости приводят к дальнейшему увеличению сдвига частоты, привело к еще одному патенту, выданному в 2013 году на основании заявки 2011 года.[14] В этом гибридном датчике используются золотые наноантенны на небольшой стеклянной сфере для обнаружения одиночных сверхмалых вирусных частиц, а также отдельных белков.[15] Арнольд и его команда обнаружили одиночный тиреоглобулин молекулы, белок-маркер рака человека и отдельные молекулы сывороточного альбумина, белок бычьей плазмы.[16][17]

Избранные публикации

  • Стивен Арнольд, Дэвид Кенг, «Размерная / масс-спектрометрия в реальном времени в растворе с использованием микроглобального позиционирования в Whispering Gallery», Оптическое общество Америки (2015).
  • С. Холлер, В. Дантам, Д. Кенг, В. Кольченко, С. Арнольд, Бриджид Малро, М. Паспали-Грбавак, «Биосенсор в режиме шепчущей галереи: обнаружение без метки от вируса к одному белку», Международное общество оптики и фотоники (2014) .
  • Дантам В.Р., Холлер С., Ван З., Кольченко В., Арнольд С. (2012). «Максимальное количество вирусов в режиме шепчущей галереи и определение их размера». Appl. Phys. Латыш. 101 (4): 043704. Дои:10.1063/1.4739473.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Шопова С. И., Раджмангал Р., Холлер С., Арнольд С. (2011). «Плазмонное усиление биосенора в режиме шепчущей галереи для обнаружения одиночных наночастиц». Письма по прикладной физике. 98 (24): 243104. Дои:10.1063/1.3599584.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Шопова С. И., Раджмангал Р., Нишида Ю., Арнольд С. (2010). «Сверхчувствительное обнаружение наночастиц с использованием портативного биосенсора в режиме шепчущей галереи, управляемого двойным DFB-лазером PPLN». Обзор научных инструментов. 81 (10): 103110. Дои:10.1063/1.3499261. PMID  21034078.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Арнольд С., Шопова С.И., Холлер С. (2010). «Режим« Шепчущая галерея »Биосенсор для обнаружения одиночных молекул без этикеток: термооптический или реактивный механизм». Оптика Экспресс. 18: 281–287. Дои:10.1364 / oe.18.000281. PMID  20173848.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Воллмер Ф., Арнольд С. (2008). «Биосенсор в режиме шепчущей галереи: обнаружение без меток вплоть до отдельных молекул». Природные методы. 5 (7): 591–596. Дои:10.1038 / nmeth.1221. PMID  18587317. S2CID  8277240.
  • Арнольд С., Рамджит Р., Кенг Д., Кольченко В., Тераока И. (2008). "MicroParticle PhotoPhysics освещает вирусную биочувствительность". Фарадеевские дискуссии. 137: 65–83. Дои:10.1039 / b702920a. PMID  18214098.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Арнольд Стивен (2001). «Микросферы, фотонные атомы и физика ничего». Американский ученый. 89 (5): 414–421. Дои:10.1511/2001.34.754.

Рекомендации

  1. ^ а б «Наноплазмонный датчик обнаруживает раковые белки на уровне одной молекулы». ШПИОН. 30 сентября 2013 г.. Получено 14 сентября, 2015.
  2. ^ а б Дэвид Сонди (28 августа 2012 г.). ""Шепчущая галерея «Биосенсор обнаруживает мельчайшие вирусы». Giz Mag. Получено 14 сентября, 2015.
  3. ^ а б c "Стивен Арнольд | NYU-Poly". Poly.edu. 2009-02-17. Получено 2012-11-20.
  4. ^ "Премия Джона Дж. Турина и созыв". Университет Толедо. Получено 14 сентября, 2015.
  5. ^ «Исследователи установили рекорд по обнаружению мельчайших вирусов, открывая возможности для раннего обнаружения болезней». Phys.org. 28 августа 2012 г.. Получено 14 сентября, 2015.
  6. ^ С. Арнольд; I. Тераока. "Патент US7491491 - Обнаружение и / или измерение вещества на основе резонансного сдвига фотонов ... - Патенты Google". Получено 2012-11-20.
  7. ^ Стивен Арнольд (2001). «Микросферы, фотонные атомы и физика ничего». Американский ученый. 89 (5): 414–421. Дои:10.1511/2001.5.414.
  8. ^ С. Арнольд; М. Хошсима; И. Тераока; С. Холлер; Ф. Фоллмер (2003). «Смещение режимов шепчущей галереи в микросферах путем адсорбции белка». Письма об оптике. 28 (4): 272–274. Дои:10.1364 / ol.28.000272. PMID  12653369.
  9. ^ С. Арнольд; Р. Рамджит; Д. Кенг; В. Кольченко; И. Тераока (2008). "MicroParticle PhotoPhysics освещает вирусную биочувствительность". Фарадеевские дискуссии. 137: 65–83. Дои:10.1039 / b702920a. PMID  18214098.
  10. ^ Ф. Фоллмер; С. Арнольд и Д. Кенг (декабрь 2008 г.). «Обнаружение одиночных вирусов из реактивного сдвига режима шепчущей галереи». PNAS. 105 (52): 20701–4. Дои:10.1073 / pnas.0808988106. ЧВК  2603258. PMID  19075225.
  11. ^ «Новаторские исследования приводят к обнаружению мельчайших вирусных частиц, что может быть использовано для раннего лечения болезни». Phys.org. 19 декабря 2012 г.. Получено 14 сентября, 2015.
  12. ^ В. Р. Дантам; С. Холлер; В. Кольченко; З. Ван и С. Арнольд (июль 2012 г.). «Доведение до предела обнаружения одиночных вирусов в режиме шепчущей галереи и определение их размеров». Письма по прикладной физике. 101 (4): 043704. Дои:10.1063/1.4739473.
  13. ^ Ф. Воллмер и С. Арнольд (2008). «Режим шепчущей галереи-биосенсор: определение без меток вплоть до одиночных молекул». Природные методы. 5: 591–596. Дои:10.1038 / nmeth.1221. S2CID  8277240.
  14. ^ Шопова С.И. С. Арнольд; Р. Х. Раджмангал. «Патент US8493560 - Плазмонное усиление биосенсоров режима шепчущей галереи». Получено 14 сентября, 2015.
  15. ^ Марша Льюис (25 июля 2013 г.). «Обнаружение мельчайших вирусов». Внутри науки. Получено 14 сентября, 2015.
  16. ^ Джеймс Девитт (20 июля 2013 г.). «Датчик обнаруживает невероятно маленький маркер рака». Будущее. Получено 14 сентября, 2015.
  17. ^ В. Р. Дантам; С. Холлер; К. Барбре; Д. Кенг; В. Кольченко; С. Арнольд (2013). «Обнаружение отдельного белка без метки с использованием наноплазмонно-фотонной гибридной микрополости» (PDF). Нано буквы. 13 (7): 3347–51. Дои:10.1021 / nl401633y. PMID  23777440.