卡尔·戴瑟罗斯
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卡尔·戴瑟罗斯(生于1971年11月18日,波士顿,麻萨诸塞州他是美国精神病学家和生物工程师,最著名的是他开发的方法彻底改变了研究大脑并在神经科学和生物医学工程方面取得了重大进展。
戴瑟罗斯获得了学士学位在生化科学哈佛大学1992年,1998年,他获得了神经科学博士学位斯坦福大学他在那里学习钙信号在神经元在华裔美国科学家钱理查的指导下。两年后,仍然在斯坦福大学,戴瑟罗斯完成了医学学位,并开始在斯坦福大学住院精神病学.他还继续研究神经信号的机制,从2001年开始在美国神经科学家罗伯特·马伦卡(Robert Malenka)的实验室担任博士后研究员。2004年,戴瑟罗斯成为斯坦福大学医学院的首席研究员和临床教育家,第二年他接受了斯坦福大学医学院的助理教授职位生物工程和精神病学。2012年,他被聘为正教授。
在戴瑟罗斯加入斯坦福大学的时候教师2005年,他在美国取得了第一个重大突破,为一种新的研究方法的发展做出了贡献光遗传学,其中结合了工具光学对…的研究光),基因工程.他与美国生物工程师爱德华·s·博伊登(Edward S. Boyden)及其同事合作,通过体外(“玻璃中”)实验证明了光敏感离子通道被称为通道视紫红质-2 (ChR2),自然发生在藻类它可以作为哺乳动物神经元中的光学开关。这些神经元经过基因改造,在其表面表达ChR2,当暴露在蓝光下时,可以被打开,从而能够非常快速和精确地控制神经元的激活妥协细胞结构。两年之内,Deisseroth和同事成功地将该技术应用于活chr2工程中的神经回路研究老鼠.他们证明了动物大脑中的神经元可以被穿过的光刺激纤维光学定位在大脑的狭窄区域。在随后的实验中,戴瑟罗斯和他的团队将光纤植入大脑,以控制活跃的运动皮层啮齿动物从而调节动物的行为。
在接下来的六年里,Deisseroth对光遗传学工具进行了广泛的描述。他帮助阐明了通道视紫红质的分子结构,并从太古菌(原始微生物)中发现了另外两种功能不同的视紫红质(与博伊登一起发现)。Natronomonas pharaonis,团藻通道视紫红质,来自藻类Volvox carteri.Deisseroth还将光遗传学应用于动物模型,以深入了解特定神经的性质和功能电路,例如那些负责动机而寻求奖励的行为和其他参与丧失的自愿运动帕金森症.
2013年,戴瑟罗斯和他的团队描述了他们的下一个主要进展,CLARITY,一种源于克服不透明性的需要而诞生的方法脂质在脑组织中,这导致光在显微镜下观察神经元时散射,从而模糊了图像质量。CLARITY采用了一种特殊的水凝胶(一种水基凝胶)甲醛与脑组织形成交联,形成共价结合蛋白质,核酸和小生物分子,但不是脂类。当水凝胶组织用离子洗涤剂处理时胶束(稀聚合的带电分子),并暴露于电场在电泳腔内,带负电荷的胶束在样品中迁移,捕获未结合的脂质,并将它们拉向正极。剩下的大脑神经元结构基本上变成了透明的。当用荧光剂处理时抗体然而,通过使用现有的显微镜技术,神经元可以以显著的清晰度被可视化。
戴瑟罗斯帮助创建的方法很快被其他研究人员采用,其中许多人后来被戴瑟罗斯采用合作与。他因自己的成就而获得无数奖项,并被评为霍华德休斯医学研究所(HHMI)早期职业科学家(2009)。他被选为医学研究所(2010年)和美国美国国家科学院(2012)。