Джеймс С. Хайд

Джеймс С. Хайд (20 мая 1932 — 13 августа 2022) — американский биофизик . Он возглавлял кафедру биофизики Джеймса С. Хайда в Медицинском колледже Висконсина (MCW), где специализировался на разработке магнитно-резонансных приборов и методологии в двух различных областях: спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Он является старшим автором широко цитируемой статьи BB Biswal et al., опубликованной в 1995 году. сообщают об открытии функциональной связи в состоянии покоя (фкМРТ) в человеческом мозге. ^{[ 1 ]} Он также занимал должность директора Национального биомедицинского центра EPR, исследовательского ресурса, поддерживаемого Национальными институтами здравоохранения . Он был автором более 400 рецензируемых статей и обзорных статей и получил 35 патентов США. Он был отмечен Festschrifts как в EPR, так и в EPR. ^{[ 2 ]} и фкМРТ. ^{[ 3 ]}

Образование и карьера

Доктор Хайд родился в 1932 году в Митчелле, Южная Дакота . Он получил степень бакалавра наук по физике в Массачусетском технологическом институте (MIT) в 1954 году. Он продолжил обучение в Массачусетском технологическом институте и получил степень доктора философии по физике твердого тела в лаборатории профессора Артура Р. фон Хиппеля в 1959 году. в том же году работал в отделе аналитических приборов компании Varian Associates в Пало-Альто, Калифорния. В этом качестве ему приписывают руководство эволюцией ЭПР-спектроскопии от приложений в физике к приложениям в химии и биологии. Его коллеги из Varian были хорошо известны в области ядерного магнитного резонанса (ЯМР): М. Е. Паккард, Ричард Р. Эрнст , У. Андерсон, Р. Фримен, что, возможно, повлияло на его более поздние исследования в области МРТ. В 1975 году Его Величество Шварц нанял его на факультет Медицинского колледжа Висконсина. Партнерство Хайда и Шварца привело к успешному финансированию НИЗ исследовательского ресурса по ЭПР. Позже доктор Хайд принял участие в ранних исследованиях TR&D в области МРТ благодаря давнему взаимодействию между MCW и General Electric Medical Systems, расположенная в Милуоки, Висконсин. Доктор Хайд был наставником ряда аспирантов, которые сделали успешную академическую карьеру как в области МРТ, так и ЭПР.

Исследования в области ЭПР

Находясь в Varian, доктор Хайд и его коллеги расширили технику двойного электронного ядерного резонанса (ДЭНДОР), предложенную Г. Фехером. ^{[ 4 ]} для исследования доноров в кремнии, в жидкую фазу, ^{[ 5 ]} к неупорядоченным твердым телам, ^{[ 6 ]} к флавопротеинам ^{[ 7 ]} и медным белкам. ^{[ 8 ]} Он представил метод двойного электрон-электронного резонанса (ELDOR) для изучения спектральной связности в жидкостях. ^{[ 9 ]} Он открыл способ измерения очень медленной вращательной диффузии белков. ^{[ 10 ]} а также представил импульсный метод ЭПР, известный как восстановление насыщения, для измерения времени релаксации электронной спиновой решетки свободных радикалов и спиновых меток в жидкой фазе.

В MCW ключевым достижением стала новая структура, содержащая образец, которая стала известна как петлевой резонатор (LGR). ^{[ 11 ]} Это была структура, позволяющая расширить спектроскопию ЭПР до диапазона микроволновых частот от 500 МГц до 140 ГГц. Кроме того, техника восстановления насыщения получила дальнейшее развитие в большей части этого диапазона микроволновых частот, что привело к обширным работам по транспорту и потреблению кислорода клетками. ^{[ 12 ]} Импульсные эксперименты по транспорту кислорода на частоте 90 ГГц особенно примечательны из-за небольшого объема образца, около 20 нл.

Исследования в области МРТ, фМРТ и фкМРТ

В области МРТ доктор Хайд признал, что технология LGR ЭПР может быть распространена на поверхностные радиочастотные (РЧ) катушки для улучшения диагностической радиологии. Был установлен принцип, согласно которому наилучшие изображения были получены при разработке специальных ВЧ-катушек с размерами, соответствующими интересующей анатомии. ^{[ 13 ]} Он также представил МРТ первый отчет о параллельном сборе данных МРТ с нескольких невзаимодействующих поверхностных катушек. ^{[ 14 ]} Для получения изображения необходимы градиентные катушки, и было естественно рассмотреть возможность использования локальной градиентной катушки, адаптированной к интересующей анатомии. Для человеческого запястья была разработана локальная радиочастотная катушка внутри локальной градиентной катушки. Затем эта конфигурация была распространена на голову человека, что привело к созданию одной из первых статей о функциональной МРТ человека (фМРТ). ^{[ 15 ]} За этой статьей последовало несколько ранних статей MCW по нейробиологии с помощью фМРТ. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]} Сильная нейробиология в MCW на основе ссылок Bandettini et al. ^{[ 15 ]} привело к финансированию программного проекта в MCW Национальным институтом психического здоровья . Доктор Хайд в течение 10 лет занимал должность директора программы. То же самое оборудование также использовалось при открытии функциональной связи человека в состоянии покоя при МРТ (фкМРТ) . ^{[ 1 ]} очень цитируемая статья, которая привела к основанию нового журнала Brain Connectivity и финансированию проекта Human Connectome Project . В текущей работе доктор Хайд использует базовую конструкцию катушки для фМРТ- и фкМРТ-исследований связей в мозге крыс при напряженности поля 9,4 Тесла и разрешении 200 микрон в каждом измерении.

Личная жизнь

Хайд и его жена Карен внесли значительный вклад в создание репутации искусства штата Висконсин и сыграли важную роль в строительстве нового здания Музея искусства штата Висконсин, расположенного в Вест-Бенде, штат Висконсин. http://www.wisconsinart.org/ В 2015 году в их честь была учреждена награда в знак признания их вклада в этой области. http://www.wisconsinart.org/exhibitions/gifts-of-the-hydes.aspx

Джеймс С. Хайд умер 13 августа 2022 года в возрасте 90 лет. ^{[ 18 ]}

Награды и признание

Член Американского физического общества, 1975 г.
Сопредседатель XIII Международной конференции по магнитному резонансу в биологических системах, 1988 г.
Почетный доктор Ягеллонского университета, Краков, Польша, 1989 г.
Премия MERIT, Национальный институт общих медицинских наук, 1989 г.
Премия Брукера Королевского химического общества, Великобритания, 1989 г.
Золотая медаль Международного общества EPR, 1993 г.
Премия Завойского РАН, Казань, 1995 г.
Член Международного общества магнитного резонанса в медицине, 1996 г.
Золотая медаль Международного общества магнитного резонанса в медицине, 1999 г.
2002 г. Член Международного общества EPR.
Награды за выдающиеся заслуги, Медицинский колледж Висконсина, 2008 г.
Сотрудник ISMAR (Международного общества магнитного резонанса), 2008 г.
Премия Клуба Массачусетского технологического института штата Висконсин за технологические достижения, 2009 г.
Награжденная кафедра: профессор биофизики Джеймса С. Хайда, Медицинский колледж Висконсина, 2009 г.
Премия Т. Майкла Болджера, Медицинский колледж Висконсина, 2012 г.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Бисвал Б.Б., Йеткин Ф.З., Хотон В.М., Хайд Дж.С.: Функциональная связь в моторной коре головного мозга человека в состоянии покоя с использованием эхо-планарной МРТ. Магн. Резон. Мед. 34:537-541, 1995 г.
^ Биомедицинский EPR-Часть A и Часть B: Свободные радикалы, металлы, медицина и физиология (2005). Итон С.С., Итон Г.Р., Берлинер Л.Дж. (ред.): Kluwer Academic/Plenum Publishers, Нью-Йорк.
^ Связность мозга, Павела, К.П., Бисвал, Б.Б. (ред.). Том. 4, выпуски 7 и 9, 2014 г.: Festschrift для Джеймса С. Хайда, доктора философии, Mary Ann Liebert, Inc, Publishers, Нью-Йорк.
^ Фехер, Г., Наблюдение ядерного магнитного резонанса через линию электронного спинового резонанса. Физ. Преподобный, 103:834-835, 1956 г.
^ Хайд, Дж. С., ЭНДОР свободного радикала в растворе. Дж. Хим. Физ., 43:1806-1818, 1965.
^ Рист, Г.Х. и Хайд, Дж.С.: Лиганд ЭНДОР комплексов металлов в порошках. Дж. Хим. Физ. 52:4633-4643м 1970 г.
^ Эренберг, А., Эрикссон, Л.Г., Хайд, Дж. С., Электронно-ядерный двойной резонанс от свободных радикалов флавина в НАДФН-дегидрогеназе («старый желтый фермент»). Биохим. Биофиз. Acta., 167:482-484, 1968.
^ Рист, Г.Х., Хайд, Дж.С., Веннгорд, Т., Электронно-ядерный двойной резонанс белка, содержащего медь: доказательства координации азота с CU (II) в стеллацианине. Учеб. Натл. акад. наук. США, 67:79-86, 1970 г.
^ Хайд, Дж. С., Чиен, Дж. К. В., Фрид, Дж. Х., Электронно-электронный двойной резонанс свободных радикалов в растворе. Дж. Хим. Физ., 48:4211-4226, 1968.
^ Хайд, Дж. С., Далтон, Л., Очень медленно падающие спиновые метки: Адиабатический быстрый переход. хим. Физ. Летт. 16:568-572, 1972 г.
^ Фронциш, В., и Хайд, Дж. С.: Резонатор с петлевым зазором: новая структура образца ЭПР микроволновой цепи с сосредоточенными параметрами. Дж. Магн. Резон. 47:515-521, 1982 г.
^ Фронциш, В., Лай, К.-С., и Хайд, Дж. С., Оксиметрия спин-меток: кинетическое исследование клеточного дыхания с использованием быстропроходного T1-чувствительного дисплея электронного спинового резонанса. Учеб. Натл. академик, наук. США. 82:411-415, 1985 г.
^ Хайд, Дж. С.: Поверхностные и другие локальные катушки для исследований ЯМР in vivo. Грант, Д.М., и Харрис, Р.К. (редакторы), Энциклопедия ядерного магнитного резонанса, стр. 4656-4664. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Джон Уайли, 1996 г.
^ Хайд, Дж. С., Есманович, А., Фрончиш, В., Ниланд, Дж. Б., Грист, Т. М. и Кампанья, Н. Ф.: Параллельное получение изображений с невзаимодействующих локальных катушек. Дж. Магн. Резон. 70:512-517, 1986 г.
^ Jump up to: ^а ^б Бандеттини П.А., Вонг Э.К., Хинкс Р.С., Тикофски Р.С. и Хайд Дж.С.: Временной график EPI функции человеческого мозга во время активации задачи. Магнитный резонанс в медицине. 25:390-397, 1992 г.
^ Рао, С.М., Биндер, Дж.Р., Бандеттини, П.А., Хаммеке, Т.А., Йеткин, Ф.З., Есманович, А., Лиск, Л.М., Моррис, Г.Л., Мюллер, В.М., Эстковски, Л.Д., Вонг, EC, Хотон, В.М., и Хайд, Дж. С.: Функциональная магнитно-резонансная томография сложных движений человека. Неврология. 43:2311-2318, 1993 г.
^ Биндер, Дж. Р., Рао, С. М., Хаммеке, Т. А., Йеткин, Ф. З., Есманович, А., Бандеттини, П. А., Вонг, ЕС, Эстковски, Л. Д., Гольдштейн, доктор медицинских наук, Хотон, В. М. и Хайд, Дж. С.: Функциональный магнитный резонанс Изображение слуховой коры человека. Энн. Нейрол. 35:662-672, 1994 г.
^ «Джеймс С. Хайд, 1932–2022» . ИСМАР . 7 мая 2023 г. Проверено 28 января 2024 г.

Внешние ссылки

[biswal-1] Jump up to: ^а ^б Бисвал Б.Б., Йеткин Ф.З., Хотон В.М., Хайд Дж.С.: Функциональная связь в моторной коре головного мозга человека в состоянии покоя с использованием эхо-планарной МРТ. Магн. Резон. Мед. 34:537-541, 1995 г.

[2] Биомедицинский EPR-Часть A и Часть B: Свободные радикалы, металлы, медицина и физиология (2005). Итон С.С., Итон Г.Р., Берлинер Л.Дж. (ред.): Kluwer Academic/Plenum Publishers, Нью-Йорк.

[3] Связность мозга, Павела, К.П., Бисвал, Б.Б. (ред.). Том. 4, выпуски 7 и 9, 2014 г.: Festschrift для Джеймса С. Хайда, доктора философии, Mary Ann Liebert, Inc, Publishers, Нью-Йорк.

[4] Фехер, Г., Наблюдение ядерного магнитного резонанса через линию электронного спинового резонанса. Физ. Преподобный, 103:834-835, 1956 г.

[5] Хайд, Дж. С., ЭНДОР свободного радикала в растворе. Дж. Хим. Физ., 43:1806-1818, 1965.

[6] Рист, Г.Х. и Хайд, Дж.С.: Лиганд ЭНДОР комплексов металлов в порошках. Дж. Хим. Физ. 52:4633-4643м 1970 г.

[7] Эренберг, А., Эрикссон, Л.Г., Хайд, Дж. С., Электронно-ядерный двойной резонанс от свободных радикалов флавина в НАДФН-дегидрогеназе («старый желтый фермент»). Биохим. Биофиз. Acta., 167:482-484, 1968.

[8] Рист, Г.Х., Хайд, Дж.С., Веннгорд, Т., Электронно-ядерный двойной резонанс белка, содержащего медь: доказательства координации азота с CU (II) в стеллацианине. Учеб. Натл. акад. наук. США, 67:79-86, 1970 г.

[9] Хайд, Дж. С., Чиен, Дж. К. В., Фрид, Дж. Х., Электронно-электронный двойной резонанс свободных радикалов в растворе. Дж. Хим. Физ., 48:4211-4226, 1968.

[10] Хайд, Дж. С., Далтон, Л., Очень медленно падающие спиновые метки: Адиабатический быстрый переход. хим. Физ. Летт. 16:568-572, 1972 г.

[11] Фронциш, В., и Хайд, Дж. С.: Резонатор с петлевым зазором: новая структура образца ЭПР микроволновой цепи с сосредоточенными параметрами. Дж. Магн. Резон. 47:515-521, 1982 г.

[12] Фронциш, В., Лай, К.-С., и Хайд, Дж. С., Оксиметрия спин-меток: кинетическое исследование клеточного дыхания с использованием быстропроходного T1-чувствительного дисплея электронного спинового резонанса. Учеб. Натл. академик, наук. США. 82:411-415, 1985 г.

[13] Хайд, Дж. С.: Поверхностные и другие локальные катушки для исследований ЯМР in vivo. Грант, Д.М., и Харрис, Р.К. (редакторы), Энциклопедия ядерного магнитного резонанса, стр. 4656-4664. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Джон Уайли, 1996 г.

[14] Хайд, Дж. С., Есманович, А., Фрончиш, В., Ниланд, Дж. Б., Грист, Т. М. и Кампанья, Н. Ф.: Параллельное получение изображений с невзаимодействующих локальных катушек. Дж. Магн. Резон. 70:512-517, 1986 г.

[wong-15] Jump up to: ^а ^б Бандеттини П.А., Вонг Э.К., Хинкс Р.С., Тикофски Р.С. и Хайд Дж.С.: Временной график EPI функции человеческого мозга во время активации задачи. Магнитный резонанс в медицине. 25:390-397, 1992 г.

[16] Рао, С.М., Биндер, Дж.Р., Бандеттини, П.А., Хаммеке, Т.А., Йеткин, Ф.З., Есманович, А., Лиск, Л.М., Моррис, Г.Л., Мюллер, В.М., Эстковски, Л.Д., Вонг, EC, Хотон, В.М., и Хайд, Дж. С.: Функциональная магнитно-резонансная томография сложных движений человека. Неврология. 43:2311-2318, 1993 г.

[17] Биндер, Дж. Р., Рао, С. М., Хаммеке, Т. А., Йеткин, Ф. З., Есманович, А., Бандеттини, П. А., Вонг, ЕС, Эстковски, Л. Д., Гольдштейн, доктор медицинских наук, Хотон, В. М. и Хайд, Дж. С.: Функциональный магнитный резонанс Изображение слуховой коры человека. Энн. Нейрол. 35:662-672, 1994 г.

[18] «Джеймс С. Хайд, 1932–2022» . ИСМАР . 7 мая 2023 г. Проверено 28 января 2024 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]