윈프리드 덴크

Winfried Denk
윈프리드 덴크
태어난 (1957-11-12) 1957년 11월 12일 (64세)
독일 뮌헨
국적독일어
직업물리학자
로 알려져 있다.2-사진 현미경 구현
수상고트프리트 빌헬름 라이프니즈상, 카블리상, 로젠스티엘상, 뇌상
학력
어드바이저와트 W. 웹

윈프리드 덴크(Winfried Denk, 1957년 출생)는 와트 W에 있는 대학원생(그리고 잠시 포스트닥)일 때 최초의 투포톤 현미경을 만들었다. 1989년 코넬 대학의 웹 연구실.

조기생활과 교육

덴크는 독일 뮌헨에서 태어났다.어렸을 때 그는 놀이의 대부분을 아버지의 작업장에서 도구를 사용하는 것과 재료를 만드는 것을 배우는데 보냈다.학교에서 Denk의 '특기는 과목, 수학, 물리학에 걸쳐 불균등하게 퍼져 있었다'[1]는 것이 명백해졌다.고등학교 내내 전자 기기를 고치고 만드는 것이 그의 주된 취미였다.

고등학교 졸업 후 덴크는 독일군에서 15개월 의무 근무를 마치고 그 후 3년을 뮌헨의 루드비히 막시밀리안 대학에서 보냈다.1981년 그는 ETH에서 공부하기 위해 취리히로 이주했다.이 기간 동안 그는 IBM 연구소의 디터 폴의 연구실에서도 일했다.그곳에서 그는 최초의 초해상도 현미경 중 하나를 만들었고 현미경을 스캔하는 열정을 키웠다.그는 게르하르트 바그너의 직접 지도 아래 쿠르트 뷔트리히의 연구실에서 석사학위 논문을 썼다.그러나 그는 NMR 분광학에는 새로운 실험 기구를 만들 충분한 기회가 없었기 때문에 NMR 분광학은 자신을 위한 것이 아니라고 느꼈다.

1984년에 덴크는 와트 W의 연구소에 들어갔다. 코넬에서 웹을 발견했어Webb 자신은 형광 상관과 사진 표백-복구 분광학 둘 다 그의 연구실에서 발명된 방법들에 매우 관심이 있었지만, 그는 학생들과 포스트닥들에게 많은 자유를 주었다.덴크는 코넬에서 즐겁게 지냈지만 6개월 동안 그리스로 가서 수도사 물개를 연구하다가 거의 해고당했다.두 번째 기회를 부여받은 그는 내이에 있는 감각적 머리카락 뭉치의 움직임을 측정하기 위한 프로젝트를 시작했다.이러한 노력의 매력 중 하나는 짐 허드스페스와 그의 그룹으로부터 일반적으로 머리카락 세포에 대해 배우고 구체적으로 계획된 치수를 어떻게 준비하는지 배우기 위해 샌프란시스코에 머무는 것이 필요하다는 것이다.

덴크는 코넬로 돌아와 헤어번들의 열적 움직임을 측정할 수 있을 만큼 민감한 방법을 발명했다.그는 계속해서 머리카락 세포들이 그들 자신의 브라우니안 움직임을 감지할 수 있다는 것을 보여주었다.[2]

덴크의 초기 경력의 중심은 투포톤(2p) 영상촬영이 1포톤 컨포칼로컬 영상보다 샘플에 덜 손상을 줄 수 있다는 직감이었다.[3]그는 2p의 최고 광도가 콘코칼로컬 현미경보다 거의 100만 배나 높다는 사실에도 불구하고 이것을 예측했다.마찬가지로 중요한 것은 적외선 2p 흥분으로 인해 산란 형광이 탁한 샘플 속 깊이에서도 영상에 기여할 수 있다는 그의 통찰이었다. 이는 콘코칼로컬 영상을 통해 가능한 것에 대한 2p 이미징의 광학적 접근과 분해능을 향상시킨다.[4]

살아있는 뇌 조직에서 뉴런을 촬영할 때 보다 더 가치가 있다고 증명된 곳은 없다.투포톤 현미경 검사는 공간 분해능이 높은 살아있는 뇌의 활동을 기록할 수 있는 유일한 기술로 남아 있다.2p 흥분은 또한 세포의 화학 물질인 "케이지"[4]에서 물질을 방출함으로써 세포의 수용체 분포를 지도화하는 데 사용될 수 있다.

Denk는 나중에 2p가 시각적으로 자극된 망막의 활동을 기록하는 데 사용될 수 있다는 것을 증명했다.[5]그는 또한 그것이 분해능을 향상시키기 위해 적응형 광학장치와 결합될 수 있고, 뇌 조직에서 깊이 한계를 1mm로 밀어내기 위해 증폭된 펄스와 결합할 수 있다는 것을 보여주었다.[6][7]오늘날에는 암 연구뿐만 아니라 생리학, 발생학, 조직공학 분야에서도 2광자 배설 현미경 검사가 사용되고 있다.

뉴런들 사이의 연결성에 대한 데이터의 급격한 변화는 회로 신경 과학의 주요 한계였다.자동 직렬 블록페이스 현미경을 묘사한 덴크의 2004년 논문은[8] 시드니 브레너가 개척한 종합 신경 회로 매핑(커넥토믹스)의 휴면 과학을 다시 불러일으켰다.[9]

현재 막스 플랑크 신경생물학 연구소의 소장인 Denk는 설치류 두뇌의 회로 매핑 기술을 향상시키기 위해 계속 일하고 있다.[10]그의 가장 최근의 연구는 극저온 보존 세포에서 단백질과 결합 리간드의 위치, 방향, 그리고 정체성을 정확하게 결정하는 것을 포함한다.[11][12]

주목할 만한 논문

Denk, Stricker & Webb 1990, Science.투포톤 레이저 스캐닝 형광 현미경[3]

Denk 1994, Proc Natl Acad Sci USA. 투포톤 스캐닝 광화학 현미경: 리간드 게이트 이온 채널 분포 매핑[4]

Yuste & Denk 1995, Nature.신경 통합의[13] 기본 기능 단위로서의 덴드리틱 가시

Svoboda, Tank & Denk 1996, Science.덴드리트 가시와 축 사이의 결합을 직접 측정한다.[14]

오일러, 데트윌러 & 덴크 2002, 네이처.스타버스트 아마크린 세포의 덴드라이트 [15]내 방향 선택 칼슘 신호

Denk & Horstmann 2004, PLoS Biology.3차원 조직 나노구조[8] 재구성을 위한 직렬 블록-페이스 스캐닝 전자현미경법

헬름헨 & 덴크 2005, 네이처 메소드.심층조직 투포톤 현미경[7]

브릭스만 외 2011년, 네이처.망막의[16] 방향 선택성 회로에서의 배선 특수성

헬름스타에터 외 2013년, 네이처.마우스 망막[17] 내측 흉막층 연결재구성

인식

서비스

참조

  1. ^ "Kavli biosketch". The Kavli Prize. 20 March 2014. Retrieved 2020-06-27.
  2. ^ Denk, W.; Webb, W. W.; Hudspeth, A. J. (1989-07-01). "Mechanical properties of sensory hair bundles are reflected in their Brownian motion measured with a laser differential interferometer". Proceedings of the National Academy of Sciences. 86 (14): 5371–5375. Bibcode:1989PNAS...86.5371D. doi:10.1073/pnas.86.14.5371. ISSN 0027-8424. PMC 297624. PMID 2787510.
  3. ^ a b Denk, W; Strickler, J.; Webb, W. (1990-04-06). "Two-photon laser scanning fluorescence microscopy". Science. 248 (4951): 73–76. Bibcode:1990Sci...248...73D. doi:10.1126/science.2321027. ISSN 0036-8075. PMID 2321027.
  4. ^ a b c Denk, W. (1994-07-05). "Two-photon scanning photochemical microscopy: mapping ligand-gated ion channel distributions". Proceedings of the National Academy of Sciences. 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, P. B. (1999-06-08). "Optical recording of light-evoked calcium signals in the functionally intact retina". Proceedings of the National Academy of Sciences. 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, J. A.; Denk, W. (2006-11-14). "Adaptive wavefront correction in two-photon microscopy using coherence-gated wavefront sensing". Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (46): 17137–17142. Bibcode:2006PNAS..10317137R. doi:10.1073/pnas.0604791103. ISSN 0027-8424. PMC 1634839. PMID 17088565.
  7. ^ a b Helmchen, Fritjof; Denk, Winfried (2005). "Deep tissue two-photon microscopy". Nature Methods. 2 (12): 932–940. doi:10.1038/nmeth818. ISSN 1548-7091. PMID 16299478. S2CID 3339971.
  8. ^ a b Denk, Winfried; Horstmann, Heinz (2004-10-19). "Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy to Reconstruct Three-Dimensional Tissue Nanostructure". PLOS Biology. 2 (11): e329. doi:10.1371/journal.pbio.0020329. ISSN 1545-7885. PMC 524270. PMID 15514700.
  9. ^ White, J. G.; Southgate, E.; Thomson, J. N.; Brenner, S. (1986-11-12). "The structure of the nervous system of the nematode 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.
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  11. ^ Rickgauer, J. Peter; Choi, Heejun; Lippincott-Schwartz, Jennifer; Denk, Winfried (2020-04-24). "Label-free single-instance protein detection in vitrified cells". dx.doi.org. doi:10.1101/2020.04.22.053868. S2CID 218467026. Retrieved 2020-10-10.
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  13. ^ Yuste, Rafael; Denk, Winfried (1995). "Dendritic spines as basic functional units of neuronal integration". Nature. 375 (6533): 682–684. Bibcode:1995Natur.375..682Y. doi:10.1038/375682a0. ISSN 0028-0836. PMID 7791901. S2CID 4271356.
  14. ^ Svoboda, K.; Tank, D. W.; Denk, W. (1996-05-03). "Direct Measurement of Coupling Between Dendritic Spines and Shafts". Science. 272 (5262): 716–719. Bibcode:1996Sci...272..716S. doi:10.1126/science.272.5262.716. ISSN 0036-8075. PMID 8614831. S2CID 23080041.
  15. ^ Euler, Thomas; Detwiler, Peter B.; Denk, Winfried (2002). "Directionally selective calcium signals in dendrites of starburst amacrine cells". Nature. 418 (6900): 845–852. Bibcode:2002Natur.418..845E. doi:10.1038/nature00931. ISSN 0028-0836. PMID 12192402. S2CID 1879454.
  16. ^ Briggman, Kevin L.; Helmstaedter, Moritz; Denk, Winfried (2011). "Wiring specificity in the direction-selectivity circuit of the retina". Nature. 471 (7337): 183–188. Bibcode:2011Natur.471..183B. doi:10.1038/nature09818. ISSN 0028-0836. PMID 21390125. S2CID 4425160.
  17. ^ Helmstaedter, Moritz; Briggman, Kevin L.; Turaga, Srinivas C.; Jain, Viren; Seung, H. Sebastian; Denk, Winfried (2013-08-07). "Connectomic reconstruction of the inner plexiform layer in the mouse retina". Nature. 500 (7461): 168–174. Bibcode:2013Natur.500..168H. doi:10.1038/nature12346. ISSN 0028-0836. PMID 23925239. S2CID 3119909.
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