Пол Лотербур

Пол Кристиан Лаутербур (6 мая 1929 – 27 марта 2007) был американским химиком , который разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2003 году с Питером Мэнсфилдом за его работу, которая сделала возможным развитие магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Пол Лотербур
Рожденный	Пол Кристиан Лаутербур ( 1929-05-06 ) 6 мая 1929 г. Сидни, Огайо
Умер	27 марта 2007 г. (27 марта 2007 г.) (77 лет) Урбана, Иллинойс
Занятие	Химик-исследователь
Известный	Делая возможным развитие МРТ
Научная карьера
Диссертация	Стерические эффекты на спектры ядерного магнитного резонанса углерода-13 замещенного бензола   (1962)

Лаутербур был профессором Университета Стоуни-Брук с 1963 по 1985 год, где он проводил исследования по разработке МРТ . В 1985 году он вместе со своей женой Джоан стал профессором Иллинойского университета в Урбане-Шампейне на 22 года до своей смерти в Урбане . Он никогда не переставал работать со студентами над исследованиями и работал профессором химии, занимая должности в области биоинженерии, биофизики, Медицинского колледжа в Урбана-Шампейн и вычислительной биологии в Центре перспективных исследований.

Ранняя жизнь

Лаутербур имел люксембургское происхождение. Лотербур родился и вырос в Сиднее, штат Огайо , и окончил среднюю школу Сиднея , где в его честь было открыто новое отделение по химии, физике и биологии. Будучи подростком , он построил собственную лабораторию в подвале родительского дома. Его учитель химии в школе понимал, что ему нравится экспериментировать самостоятельно, поэтому учитель разрешил ему проводить собственные эксперименты в конце класса.

Когда его призвали в армию Соединенных Штатов в 1953 году, его направили в Армейский химический центр в Эджвуде, штат Мэриленд. Его начальство разрешило ему проводить время, работая над первой машиной ядерного магнитного резонанса (ЯМР); К моменту ухода из армии он опубликовал четыре научных статьи. Павел стал атеистом . Позже

Образование и карьера

Лаутербур получил степень бакалавра наук в области промышленной химии в Технологическом институте Кейса в 1951 году, который сейчас является частью Университета Кейс Вестерн Резерв в Кливленде, штат Огайо , где он стал братом отделения Альфа-Дельта братства Фи Каппа Тау . Затем он поступил на работу в лаборатории Института Меллона корпорации Dow Corning с двухлетним перерывом в Армейском химическом центре в Эджвуде, штат Мэриленд . Во время работы в Институте Меллона он учился в аспирантуре по химии в Питтсбургском университете . Получив докторскую степень в 1962 году, в следующем году Лаутербур принял должность доцента в Университете Стоуни-Брук . В качестве приглашенного преподавателя химии в Стэнфордском университете в течение 1969–1970 учебного года он проводил исследования, связанные с ЯМР, с помощью местных компаний Syntex и Varian Associates . Лотербур вернулся в Стоуни-Брук, продолжая там работать до 1985 года, когда он перешёл в Университет Иллинойса .

Развитие МРТ

Лотербур приписывает идею МРТ мозговому штурму, проведенному однажды в пригородном в Питтсбурге ресторане Eat'n Park Big Boy , где первая модель МРТ была нацарапана на салфетке, когда он был студентом и исследователем как в Университете Питтсбурга , так и в Университете Меллона. Институт промышленных исследований . Дальнейшие исследования, которые привели к Нобелевской премии, проводились в Университете Стоуни-Брук. в 1970-е годы.

Нобелевская премия по физике 1952 года досталась Феликсу Блоху и Эдварду Перселлу за разработку ядерного магнитного резонанса (ЯМР), научного принципа, лежащего в основе МРТ. Однако на протяжении десятилетий магнитный резонанс использовался главным образом для изучения химического строения веществ. Лишь в 1970-х годах, благодаря разработкам Лаутербура и Мэнсфилда, ЯМР можно было использовать для получения изображений тела.

Лаутербур использовал идею Роберта Габиллара (развитую в его докторской диссертации, 1952 г.) о введении градиентов в магнитном поле , позволяющую определить происхождение радиоволн , излучаемых ядрами объекта исследования. Эта пространственная информация позволяет создавать двумерные изображения.

Пока Лаутербур работал в Стоуни-Брук, лучший ЯМР-аппарат в кампусе принадлежал химическому факультету; ему приходилось посещать его ночью, чтобы использовать его для экспериментов, и он тщательно менял настройки, чтобы они вернулись к настройкам химиков, когда он уходил. Оригинальный аппарат МРТ расположен в здании химического факультета Университета Стоуни-Брук в Стоуни-Брук, штат Нью-Йорк .

Среди первых изображений, сделанных Лаутербуром, были изображения моллюска диаметром 4 мм. его дочь собрала на пляже в проливе Лонг-Айленд зеленый перец и две пробирки с тяжелой водой в стакане с обычной водой; Никакая другая техника визуализации, существовавшая в то время, не могла различить два разных типа воды. Это последнее достижение особенно важно, поскольку человеческое тело состоит в основном из воды.

Когда Лаутербур впервые представил свою статью о своих открытиях в журнал Nature , она была отклонена редакцией журнала. Лаутербур настоял на своем и попросил их еще раз просмотреть ее, после чего она была опубликована и теперь признана классической статьей Nature . Редакторы журнала Nature отметили, что изображения, сопровождавшие статью, были слишком размытыми, хотя они были первыми изображениями, показывающими разницу между тяжелой водой и обычной водой. Лотербур сказал о первоначальном отказе: «Вы могли бы написать всю историю науки за последние 50 лет с точки зрения статей, отвергнутых журналами Science или Nature ».

Питер Мэнсфилд из Ноттингемского университета в Соединенном Королевстве продвинул первоначальную работу Лаутербура еще на шаг вперед, заменив медленный (и склонный к артефактам) метод проекции-реконструкции, используемый в оригинальной технике Лотербура, на метод, который использовал частотное и фазовое кодирование с помощью пространственных градиентов магнитное поле. Благодаря прецессии Лармора для восстановления желаемого изображения можно использовать математический метод, называемый преобразованием Фурье , что значительно ускоряет процесс визуализации.

Лаутербур безуспешно пытался зарегистрировать патенты, связанные с его работой, с целью коммерциализации открытия. Государственный университет Нью-Йорка решил не заниматься патентами, мотивируя это тем, что в конечном итоге затраты не окупятся. «Компания, отвечавшая за такие заявки, решила, что не будет возмещать расходы на получение патента. Это оказалось не очень хорошим решением», — сказал Лаутербур в 2003 году. Он пытался заставить федеральное правительство оплатить патент. ранний прототип аппарата МРТ появился в 1970-х годах, и этот процесс занял десятилетие. Ноттингемский университет подал заявки на патенты, которые впоследствии сделали Мэнсфилда богатым.

Президент США Джордж Буш с шестью американскими лауреатами Нобелевской премии 2003 года в Овальном кабинете . Слева направо: Родерик Маккиннон , Нью-Йорк (химия); Энтони Леггетт , Урбана, Иллинойс (физика); доктор Роберт Энгл , Нью-Йорк (экономика); Алексей Абрикосов , Аргонн, Иллинойс (физика); Питер Агре , Балтимор, Мэриленд (химия); и доктор Пол Лаутербур, Урбана, Иллинойс (физиология/медицина).

Нобелевская премия

Осенью 2003 года Лотербур был удостоен Нобелевской премии вместе с Мэнсфилдом. Разногласия возникли, когда Раймонд Дамадьян полностраничную рекламу разместил в газетах The New York Times , The Washington Post и Los Angeles Times под заголовком «Позорная ошибка, которую необходимо исправить». заявив, что Нобелевский комитет не включил его в число лауреатов премии наряду с Лаутербером и Мэнсфилдом за его раннюю работу над МРТ. Дамадьян утверждал, что он открыл МРТ, а два учёных, лауреата Нобелевской премии, усовершенствовали его технологию.

The New York Times опубликовала редакционную статью, в которой говорится, что, хотя ученые отдают должное Дамадиану за получение первого патента на технологию МРТ, Лаутербур и Мэнсфилд расширили технику Германа Карра , чтобы получить сначала 2D, а затем 3D МР-изображения. Редакция считает, что это достойно Нобелевской премии, хотя в завещании Альфреда Нобеля ясно говорится, что премии не должны присуждаться исключительно на основе улучшения существующей технологии для коммерческого использования. Затем газета указывает на несколько случаев, когда открытия-предшественники были удостоены Нобелевской премии, а также на несколько достойных случаев, когда она не была удостоена, например, Розалинд Франклин , Освальд Эйвери , Роберт Габиллар .

Смерть

Лаутербур умер в возрасте 77 лет в марте 2007 года от болезни почек в своем доме в Урбане, штат Иллинойс . Ректор Университета Иллинойса Ричард Херман сказал: «Влияние Пола ощущается во всем мире каждый день, каждый раз, когда МРТ спасает жизнь дочери или сына, матери или отца».

Другие награды и награды

Лотербер-холл в Университете Стоуни-Брук

• Премия Альберта Ласкера за клинические медицинские исследования , 1984 г.
• Фонда исследования рака General Motors Премия Кеттеринга , 1985 г.
• Международная премия Фонда Гайрднера , 1985 г.
• Премия Харви , 1986 г.
• Национальная медаль науки , 1987 г.
• Премия Питтсбургской спектроскопии , 1987 г.
• Национальная медаль технологий , 1988 г. (с Раймондом Дамадьяном)
• Премия Бауэра, Институт Франклина в Филадельфии, 1990 г. (первый лауреат)
• Карнеги-Меллона Премия Диксона в области науки в 1993 году.
• за химию на службе общества Премия НАН Национальной академии наук , 2001 г.
• Уставный член Фи Каппа Тау в 2006 году. Зала славы
• Национальный зал славы изобретателей , выпуск 2007 г.
• В его честь был назван астероид 255598 Паульлаутербур , открытый итальянским астрономом-любителем Сильвано Казулли в 2006 году. Официальное название было опубликовано Центром малых планет 12 января 2017 года ( MPC 103028 ).
• Университет Стоуни-Брук назвал студенческое общежитие в честь Лаутербура в 2010 году.

Почетные степени

• Университет Карнеги-Меллон в Питтсбурге
• Льежский университет в Бельгии
• Университета Николая Коперника в Кракове, Польша Медицинская школа

См. также

• Споры о Нобелевской премии
• Люксембургский американский

Дальнейшее чтение

• Доусон, М. Джоан. Пол Лотербур и изобретение МРТ, Бостон: MIT Press, 2013. ISBN   9780262019217
• «Пол К. Лотербур - Биографический». Нобелевская премия.org. Нобель Медиа АБ. [1]

Внешние ссылки

• Пол К. Лотербур, Блокнот «Происхождение МРТ (магнитно-резонансной томографии), сентябрь 1971 г. (все страницы доступны для бесплатного скачивания в различных форматах из Института истории науки цифровых коллекций на сайте digital.sciencehistory.org )»
• Пол К. Лотербур на Nobelprize.org включая Нобелевскую лекцию. Вся наука междисциплинарна – от магнитных моментов до молекул и людей.
• Статья Медицинской школы Питтсбургского университета о выпускнике Лаутербуре
• Патенты Пола К. Лотербера
• Пол Лотербур в Find a Grave
• Джоан Доусон, «Пол Лотербур», Биографические мемуары Национальной академии наук (2012)