Мэтью Тиррелл

Мэтью В. Тиррелл
Рожденный	( 1950-09-05 ) 5 сентября 1950 г. Филлипсбург, Нью-Джерси , США
Альма-матер	Массачусетский университет в Амхерсте , Северо-Западный университет
Научная карьера
Поля	полимерная наука , молекулярная инженерия , нанотехнологии
Учреждения	Чикагский университет , Аргоннская национальная лаборатория , Калифорнийский университет, Беркли , Национальная лаборатория Лоуренса Беркли , Калифорнийский университет, Санта-Барбара , Университет Миннесоты

Мэтью В. Тиррелл (родился 5 сентября 1950 г.) — американский инженер-химик . В 2011 году он стал директором-основателем Притцкеровской премии и деканом Института молекулярной инженерии (IME) Чикагского университета , а также работал старшим научным сотрудником в Аргоннской национальной лаборатории . Исследования Тиррелла специализируются на манипулировании и измерении свойств поверхности полимеров, комплексообразовании полиэлектролитов и биомедицинских наночастиц.

В 2019 году IME стал Притцкеровской школой молекулярной инженерии (PME), а Тиррелл был назван заслуженным профессором и деканом Роберта А. Милликена. В январе 2023 года Тиррелл был удостоен звания заслуженного профессора службы Д. Гейла Джонсона. В октябре 2023 года Тиррелл ушел с должности декана PME и стал почетным профессором Д. Гейла Джонсона, продолжая при этом возглавлять исследовательскую группу из пятнадцати членов.

Ранняя жизнь и образование

Тиррелл родился в Филлипсбурге, штат Нью-Джерси . 5 сентября 1950 года В 1973 году он получил степень бакалавра химического машиностроения (BS Ch.E.) в Северо-Западном университете и степень доктора философии. в 1977 году окончил Массачусетский университет в Амхерсте по специальности «Наука и инженерия полимеров» под руководством Стэнли Миддлмана. Мэтью Тиррелл и Памела ЛаВинь поженились в Сент-Поле, штат Миннесота, в 1993 году.

Карьера

В 1977 году Тиррелл стал доцентом кафедры химической инженерии и материаловедения в Университете Миннесоты , получая повышение по академическим званиям и возглавляя кафедру с 1995 по 1999 год. В 1999 году он перешёл в университет. Калифорнии, Санта-Барбара , где Ричард А. Олл был профессором и деканом инженерного колледжа. В 2009 году он перешел в Калифорнийский университет в Беркли в качестве профессора Арнольда и Барбары Сильверман и заведующего кафедрой биоинженерии, а также профессора материаловедения, инженерии и химического машиностроения и научного сотрудника отдела материаловедения в Лоуренсе. Национальная лаборатория Беркли .

В 2011 году Тиррелл стал директором-основателем Притцкеровской премии и деканом Института молекулярной инженерии (IME) Чикагского университета . В сентябре 2015 года он был назначен заместителем директора лаборатории по науке Аргоннской национальной лаборатории . Он ушел с этой должности в апреле 2018 года. Тиррелл вернулся в Аргонн в качестве временного заместителя директора лаборатории с июня 2022 года по октябрь 2023 года, после чего он стал старшим советником, а также продолжил работать старшим научным сотрудником.

Исследовать

Ранние работы в карьере Тиррелла были сосредоточены на поведении макромолекул в физически ограниченных пространствах, в которых как структура, так и движение макромолекулы ограничены и искажаются ограничивающими границами. Например, кажущаяся вязкость макромолекулярного раствора может быть ниже, поскольку центры масс макромолекул не могут приблизиться к стенке, что приводит к образованию обедненного слоя с низкой вязкостью (аналогичное явление происходит, хотя и в более крупных масштабах, в кровоток в узких сосудах). Тиррелл отвечал за разработку количественной, прогнозирующей теоретической картины этого типа явлений и сравнение ее с экспериментальными реологическими результатами. Его статьи, описывающие это исследование, в совокупности цитировались более 1000 раз.

Интерес Тиррелла к удержанию полимеров привел к исследованию того, что происходит, когда полимеры прилипают (прилипают, адсорбируются) к удерживающим их стенкам. Его исследовательскую группу особенно заинтересовало предсказание, сделанное в конце 1970-х годов Пьером-Жилем де Женном , о ситуации, когда молекула полимера привязана своим концом к поверхности, но никакие другие сегменты не притягиваются к поверхности, ситуация, которая стали известны как полимерная щетка . Де Женн предсказал, что плотный слой таких цепей, привязанных на концах, приведет к тому, что цепи в значительной степени растянутся перпендикулярно поверхности привязи, в результате чего образуется поверхность, устойчивая к адгезии и имеющая очень низкое трение. Тиррелл задумал и внедрил первую экспериментальную систему для проверки этих предсказаний путем адсорбции блок-сополимеров и продемонстрировал теоретически ожидаемое растяжение и отталкивание на большие расстояния. Его интерес к этой области, накопивший более 3500 упоминаний, продолжается и сегодня, особенно в области щеток из заряженных полимеров, которые с биомедицинской точки зрения актуальны в таких ситуациях, как слизистые оболочки и хрящевые поверхности.

В конце концов, работа Тиррелла над блок-сополимерами привела его к началу исследований в области пептидных амфифилов. В области тканевой инженерии в начале 1990-х годов развивалась идея добавления к поверхностям и матрицам таких ингредиентов, как пептиды клеточной адгезии (например, RGD). Тиррелл понял, что большинство способов представления таких молекул были очень случайными и неконтролируемыми. Его исследовательская группа начала изучать идею конъюгации пептидов с липидами, чтобы использовать характер самосборки липидов для управления контролируемой презентацией пептидов. Это привело к текущей работе над пептидно-амфифильными мицеллами, которые представляют собой универсальные, модульные, биофункциональные наночастицы, которые можно вводить в кровоток для целенаправленного воздействия, визуализации и, в некоторых случаях, лечения патологических состояний. Группа Тиррелла в настоящее время активно работает над использованием таких частиц для диагностики и лечения атеросклероза, а также для стимуляции адаптивной иммунной системы для генерации желаемых ответов B-клеток и T-клеток.

Другая основная область текущих работ Тиррелла, помимо пептидных амфифилов, заключается в создании новых материалов и функциональных ансамблей посредством полиэлектролитного комплексообразования. При правильных условиях противоположно заряженные полиэлектролитные цепи могут собираться в гибкие жидкие комплексы. Такие жидкости (иногда называемые коацерватами) имеют очень низкое межфазное натяжение с водой, поэтому они очень полезны в качестве герметиков, а также агентов, ускоряющих самосборку в водных системах. Исследовательская группа Тиррелла изучала эти материалы и сборки в различных биомедицинских приложениях, таких как образование мицелл, инкапсуляция и образование гидрогелей. Конкретной недавней разработкой стала сборка мицелл полиэлектролитного комплекса с ядрами нуклеиновых кислот для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, возникающих в результате воспаления.

Награды и почести

• Национальная премия Американского химического общества 2022 года в области коллоидной химии
• 2019 Почетный доктор, Университет Бордо.
• 2019 г. Член Национальной академии наук.
• Премия по физике полимеров 2012 г., Американское физическое общество
• 2009 Кавалер Ордена Академических пальм ( Министерство образования Франции, «За заслуги перед французской культурой» ).
• 2008 г. Член Индийской национальной инженерной академии.
• 2007 Премия Уильяма Х. Уокера, Американский институт инженеров-химиков
• 2001 Лектор, Американский институт инженеров-химиков.
• Сотрудник 2000 г., Американская ассоциация содействия развитию науки.
• 1998 год, научный сотрудник Американского института медицинской и биологической инженерии.
• 1997 Член Национальной инженерной академии .
• 1996 Премия Чарльза М.А. Стайна, Американский институт инженеров-химиков
• 1994 Премия Андреаса Акривоса за профессиональный прогресс, Американский институт инженеров-химиков
• 1987 г., член Американского физического общества.
• 1987 Медаль Джона Х. Диллона , Американское физическое общество