Брайан Т. Каннингем
Брайан Каннингем | |
|---|---|
| Национальность | Американский |
| Заголовок | Выпускники Intel пожертвовали кафедру электротехники и вычислительной техники |
| Супруг | Лиэнн М. (Макнамара) Каннингем |
| Дети | Андреа Каннингем, Эллисон Каннингем |
| Академическое образование | |
| Образование | Бакалавр электротехники и вычислительной техники (1986) Магистр электротехники и вычислительной техники (1987) Доктор философии по электротехнике и вычислительной технике (1990 г.) |
| Альма-матер | Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн |
| Академическая работа | |
| Учреждения | Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн |
Брайан Т. Каннингем — американский инженер, исследователь и академик. Он является профессором инженерных наук имени Дональда Биггара Уиллетта в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн . Он профессор электротехники и вычислительной техники, а также профессор биоинженерии. [ 1 ]
Научные интересы Каннингема включают биофотонику , бионанофотонику, микро процессы и материалы /нанопроизводства, био-МЭМС , лабораторию на чипе , микрофлюидику , биосенсорство и применение в разработке лекарств, диагностике здоровья, мобильных системах обнаружения в точках использования, жизни. научные исследования, экологический мониторинг, здоровье животных и безопасность пищевых продуктов. Он является автором или соавтором более 180 рецензируемых журнальных статей. [ 2 ] и имеет 86 патентов. [ 3 ]
Каннингем наиболее известен своим изобретением и применением наноструктурированных фотонных поверхностей, которые эффективно связывают электромагнитную энергию с биологическими аналитами , обеспечивая высокое соотношение сигнал/шум материалов, которые включают небольшие молекулы, нуклеиновые кислоты , белки, вирусные частицы, клетки и ткани. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Каннингем — член Института инженеров по электротехнике и электронике . [ 6 ] Американская ассоциация содействия развитию науки , [ 7 ] Национальная академия изобретателей , [ 8 ] Оптическое общество , [ 9 ] и Американский институт медицинской и биологической инженерии . [ 10 ] Его работа была отмечена Премией Совета по датчикам IEEE за технические достижения (2010 г.). [ 11 ] Премия Общества инженерии в медицине и биологии (EMBS) за технические достижения (2014 г.), выдающаяся лекция Совета по сенсорам IEEE (2013 г.), а также выдающаяся лекция Общества фотоники IEEE (2018–2019 гг.). [ 12 ]
Образование
[ редактировать ]Каннингем получил степень бакалавра в области электротехники и вычислительной техники в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн в 1986 году. Он продолжил свое дальнейшее образование в Университете Иллинойса, получив степень магистра в 1987 году и степень доктора философии. в 1990 году. С 1990 по 1991 год он работал научным сотрудником в Сандианской национальной лаборатории в исследовательской группе полупроводниковых соединений, где внес вклад в разработку методов выращивания эпитаксиальных кристаллов сверхрешеток с напряженными слоями InAsSb для применения в инфракрасных фотодиодных датчиках. [ 13 ]
Карьера
[ редактировать ]Каннингем работал в исследовательском отделе Raytheon с 1991 по 1995 год, где он был руководителем группы по производству инфракрасных датчиков. В 1995 году он присоединился к группе микромашинных датчиков в лаборатории Чарльза Старка Дрейпера в качестве старшего технического персонала, где позже занимал руководящие должности, включая руководителя группы МЭМС-сенсоров и технического директора программ биоинженерии. В лаборатории Дрейпера Каннингем инициировал работу в области биосенсоров, микрофлюидики и тканевой инженерии. Во время работы в Лаборатории Дрейпера Каннингем посещал курсы в Слоанской бизнес-школе Массачусетского технологического института и проходил аудит курсов по биологии в Массачусетском технологическом институте . [ 13 ]
В июне 2000 года основал SRU Biosystems, компанию, которая занималась коммерциализацией фотонно-кристаллических (ПК) биосенсоров, приборов обнаружения и анализов для применения в разработке лекарств и диагностике. [ 14 ] SRU Biosystems была продана компании XBody Biosciences в 2012 году, которая впоследствии была продана компании Juno Therapeutics . [ 15 ]
Каннингем поступил на факультет факультета дошкольного образования Иллинойского университета в Урбана-Шампейн в 2004 году в качестве доцента, где он основал Группу наносенсоров в Лаборатории микро и нанотехнологий (MNTL). В Иллинойсе Каннингем работал директором Центра инновационных приборостроительных технологий (CiiT), финансируемого NSF. [ 16 ] и вошел в число первых преподавателей недавно созданного факультета биоинженерии, где он был директором-основателем аспирантуры по биоинженерии. [ 6 ]
В 2014 году был назначен директором МНТЛ. В 2015 году он был назван профессором инженерных наук Дональда Биггара Уиллетта. [ 6 ]
Помимо руководства собственной исследовательской группой, Каннингем является руководителем темы Omics Nanotechnology for Cancer Precision Medicine (ONC-PM) в Институте геномной биологии Карла Р. Вёзе (IGB), где он возглавляет группу по разработке подходов жидкой биопсии к диагностике рака в сотрудничестве с клиницистами клиники Майо . [ 17 ]
Исследования и работа
[ редактировать ]В конце 1980-х годов Каннингем стал первым исследователем, продемонстрировавшим сильное легирование p-типа в сложных полупроводниках (GaAs и InGaAs) с использованием примесей углерода, в том числе первым, кто использовал эпитаксиальный рост MOCVD и источник галогеноуглеродного газа. [ 18 ] Каннингем также был первым, кто продемонстрировал эффективность оптически резонансных поверхностей на диэлектрической основе для усиления флуоресценции и репортеров комбинационного рассеяния света с усиленной поверхностью, в частности, за счет преднамеренного создания нескольких резонансов в одной и той же структуре для одновременного усиления возбуждения оптических репортеров и извлечения фотоны. [ 19 ]
В начале 2000-х годов Каннингем проделал значительную работу над фотонно-кристаллическими биосенсорами без меток. Он был первым, кто продемонстрировал использование фотонно-кристаллических оптических резонаторов для обнаружения малых молекул без меток. [ 20 ] нуклеиновые кислоты, белки, вирусы и клетки, включая разработку первого рулонного производственного процесса для любого оптического биосенсора, первых микропланшетов оптического биосенсора и семейства высокопроизводительных детекторов для высокопроизводительного скрининга и диагностики лекарств. [ 6 ] В 2004 году Каннингем написал книгу «Анализ без меток в системе BIND». Эта статья представляет собой первую публикацию о применении фотонно-кристаллических биосенсоров в формате микропланшетов для фармацевтических открытий, в которой показаны первые методы обнаружения связывания малых молекул с белками, взаимодействия клеток с лекарствами и скрининга модуляторов на предмет взаимодействий с белками. [ 21 ]
В середине 2000-х Каннингем начал исследования по фотонно-кристаллическому усовершенствованию эмиттеров фотонов. Он был первым, кто продемонстрировал комбинированные эффекты усиленного возбуждения и усиленного направленного извлечения из излучателей фотонов (квантовых точек, флуорофоров, меток SERS) на поверхности фотонных кристаллов. [ 22 ]
Работа Каннингема по фотонно-кристаллической микроскопии в начале 2010-х годов продемонстрировала новую форму микроскопии, в которой в качестве поверхности используется фотонно-кристаллическая пластинка, и впервые применила ее для безметочной кинетической визуализации живых клеток, а также для обнаружения высоких сигнал-шумов. диэлектрические или металлические наночастицы. [ 23 ] [ 24 ]
Каннингем начал работать над спектроскопическими биосенсорами для смартфонов в начале 2010-х годов. В 2013 году он написал статью «Биодетектирование без меток с помощью смартфона». Эта статья представляет собой первый пример адаптации камеры смартфона для работы в качестве спектрометра для измерения биологического анализа. [ 25 ]
В конце 2010-х годов исследования Каннингема начали фокусироваться на биомолекулярном зондировании с цифровым разрешением. Используя новую концепцию передачи электромагнитной энергии макромасштаба в плазмонные наноантенны, группа Каннингема первой сообщила о новой форме биосенсорной микроскопии (фотонно-резонаторная абсорбционная микроскопия) и объединила ее с новыми биохимическими подходами для сверхчувствительных одноэтапных исследований. Обнаружение белков или нуклеиновых кислот без амплификации с помощью простого и недорогого инструмента. [ 26 ]
Награды и почести
[ редактировать ]- 2008 - Премия программы Грейнджера в области новых технологий
- 2009 - Ассоциация автоматизации лабораторий, премия за инновации за 10 лучших статей.
- 2010 - Премия за выдающийся консультант Программы медицинских ученых
- 2010 - Премия Совета по датчикам IEEE за технические достижения
- 2012 – научный сотрудник IEEE
- 2012 - научный сотрудник AIMBE
- 2013 — почетный лектор Совета по датчикам IEEE.
- 2013 - Премия Массачусетса за выдающиеся достижения, SRU Biosystems, Институт малого бизнеса за выдающиеся достижения в торговле
- 2013 г. – научный сотрудник Национальной академии изобретателей.
- 2014 - Член Оптического общества Америки.
- 2014 - Премия Общества инженерии в медицине и биологии IEEE (EMBS) за технические достижения
- 2016 – научный сотрудник AAAS
- 2018 г. – научный сотрудник Центра перспективных исследований.
- 2018 - Почетный лектор Общества фотоники IEEE.
- 2018 - Премия Эндрю Янга за исследования: биосенсоры живых тканей
- 2019 - Сотрудник РСК
- 2023 - Премия Майкла С. Фельда в области биофотоники
Избранные публикации
[ редактировать ]- Канада, Т.Д., Ли, Н., Смит, Л.Д., Лу, Ю., Кохли, М., Смит, А.М. и Каннингем, Б.Т. (2019). Обнаружение микроРНК с цифровым разрешением и одноосновной селективностью с помощью фотонно-резонаторной абсорбционной микроскопии. Труды Национальной академии наук, 116 (39), 19362–19367.
- Чан, Л.Л., Пинеда, М., Хирес, Дж.Т., Хергенротер, П.Дж., и Каннингем, Б.Т. (2008). Общий метод обнаружения ингибиторов белок-ДНК-взаимодействий с использованием фотонно-кристаллических биосенсоров. ACS Химическая биология, 3 (7), 437–448.
- Каннингем, Б.Т., Ли, П., Шульц, С., Лин, Б., Бэрд, К., Герстенмайер, Дж.,… Лэнг, Л. (2004). Анализы без меток в системе BIND. Журнал биомолекулярного скрининга, 9 (6), 481–490.
- Гальегос, Д., Лонг, К.Д., Ю, Х., Кларк, П.П., Лин, Ю., Джордж, С.,… Каннингем, Б.Т. (2013). Биодетекция без меток с помощью смартфона. Лаборатория на чипе, 13(11), 2124.
- Ганеш Н., Чжан В., Матиас П.С., Чоу Э., Соарес ДжАНТ, Малярчук В.… Каннингем Б.Т. (2007). Усиленное флуоресцентное излучение квантовых точек на поверхности фотонного кристалла. Природные нанотехнологии, 2(8), 515–520.
- Лю Ж.-Н., Хуанг К., Лю К.-К., Сингаманени С. и Каннингем Б.Т. (2017). Гибриды наноантенны и микрорезонатора с высококооперативной плазмонно-фотонной связью. Nano Letters, 17 (12), 7569–7577.
- Чжуо Ю., Ху Х., Чен В., Лу М., Тянь Л., Ю Х.,… Каннингем Б.Т. (2014). Обнаружение одиночных наночастиц с использованием фотонно-кристаллической микроскопии. Аналитик, 139 (5), 1007–1015.
- Чжо Ю., Чой Дж. С., Ю Х., Харли Б. А. и Каннингем Б. Т. (2015). Динамическая визуализация адгезии живых клеток без меток с использованием фотонно-кристаллической микроскопии (PCEM). Клео: 2015.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Брайан Т. Каннингем» .
- ^ «Брайан Т. Каннингем — академик Google» .
- ^ «Патенты Брайана Т. Каннингема» .
- ^ «Брайан Т. Каннингем» .
- ^ «Новые формы микроскопии благодаря наноструктурированным поверхностям» .
- ^ Jump up to: а б с д и «Брайан Каннингем — сотрудник IEEE» . 25 октября 2013 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ «Сотрудники AAAS» .
- ^ «Стипендиаты Национальной академии изобретателей» . Архивировано из оригинала 21 июня 2019 г. Проверено 31 января 2020 г.
- ^ «Стипендиаты OSA 2014» .
- ^ «Справочник участников AIMBE» .
- ^ «Награды Совета по датчикам 2010 года» .
- ^ «Брайан Т. Каннингем назван заслуженным лектором Общества фотоники IEEE» .
- ^ Jump up to: а б «Брайан Т. Каннингем» .
- ^ «Каннингем выбран главой лаборатории микро и нанотехнологий» .
- ^ «Juno Therapeutics приобретает X-Body за 44 миллиона долларов» . 2 июня 2015 г.
- ^ «Центр инновационного приборостроения (ЦииТ)» .
- ^ «Нанотехнологии Omics для точной медицины рака» .
- ^ Каннингем, Британская Колумбия; Гвидо, LJ; Бейкер, Дж. Э.; Майор, Дж.С.; Холоньяк, Н.; Стиллман, GE (1989). «Диффузия углерода в нелегированном GaAs, n-типа и p-типа» . Письма по прикладной физике . 55 (7): 687–689. Бибкод : 1989ApPhL..55..687C . дои : 10.1063/1.101822 .
- ^ «Рамановские нанокупола с улучшенной поверхностью» .
- ^ Чжо, Юэ; Каннингем, Брайан (2015). «Биосенсорная визуализация без меток на поверхностях фотонных кристаллов» . Датчики . 15 (9): 21613–21635. Бибкод : 2015Senso..1521613Z . дои : 10.3390/s150921613 . ПМЦ 4610529 . ПМИД 26343684 . S2CID 2294726 .
- ^ Каннингем, Британская Колумбия; Ли, П.; Шульц, С.; Лин, Б.; Бэрд, К.; Герстенмайер, Дж.; Геник, К.; Ван, Ф.; Хорошо, Э.; Лэнг, Л. (2004). «Безметочные анализы на системе BIND» . Журнал биомолекулярного скрининга . 9 (6): 481–90. дои : 10.1177/1087057104267604 . ПМИД 15452334 .
- ^ Каннингем, Брайан; Зангар, Ричард. «Усиленная флуоресценция фотонных кристаллов: разработка структур датчиков и их детектирование» .
- ^ «Фотонная кристаллоусиленная микроскопия» .
- ^ Каннингем, Британская Колумбия; Чжан, М.; Чжо, Ю.; Квон, Л.; Рейс, К. (2015). «Последние достижения в области биосенсорства с помощью фотонно-кристаллических поверхностей: обзор» . Журнал датчиков IEEE . 16 (10): 3349–3366. дои : 10.1109/JSEN.2015.2429738 . ПМК 5021450 . ПМИД 27642265 .
- ^ Гальегос, Д.; Лонг, К.Д.; Ю, Х.; Кларк, П.П.; Лин, Ю.; Джордж, С.; Нат, П.; Каннингем, Британская Колумбия (2013). «Безметочное биодетектирование с помощью смартфона». Лаборатория на чипе . 13 (11): 2124–32. дои : 10.1039/c3lc40991k . ПМИД 23609514 .
- ^ «Обнаружение микроРНК с цифровым разрешением и одноосновной селективностью с помощью фотонной резонаторной абсорбционной микроскопии» .