Adama Hellera

Adam Heller
Heller w 2008 roku
Urodzić się	( 25.06.1933 ) 25 czerwca 1933 Kluż , Rumunia
Narodowość	amerykański
Alma Mater	Uniwersytet Hebrajski
Kariera naukowa
Pola	Inżynieria chemiczna
Instytucje	Bell Laboratories GTE Laboratories University of Texas w Austin
Doradca doktorski	Ernsta Davida Bergmanna
Znani studenci	Yarona Paza Davida Eisenberga

Adam Heller (urodzony 25 czerwca 1933) to izraelski amerykański naukowiec i inżynier. Jest dyrektorem naukowym SynAgile Corp. w Wilson, Wyoming, konsultantem Abbott Diabetes Care w Alameda w Kalifornii i jest emerytowanym przewodniczącym inżynierii Ernesta Cockrella Seniora na University of Texas w Austin . Jego artykuł z 1973 roku wraz z Jamesem J. Aubornem wykazał wykonalność wysokonapięciowych, jednorazowych baterii litowych o dużej gęstości energii . Ich 3,6-woltowe akumulatory litowo-chlorkowo-tionylowe i 3,7-woltowe litowo-chlorkowo-sulfurylowe są nadal używane w zastosowaniach wymagających bardzo dużej gęstości energii i trwałości wynoszącej 20 lat lub więcej.

W 1996 roku Heller był współzałożycielem wraz ze swoim synem Ephraimem Hellerem TheraSense Inc. W 2000 roku firmowy system mikrokulometrii do oznaczania glukozy we krwi Freestyle sprawił, że monitorowanie poziomu glukozy we krwi przez osoby z cukrzycą stało się bezbolesne, zmniejszając wymaganą objętość krwi do 300 nL. TheraSense została przejęta przez Abbott Laboratories w 2004 roku za 1,2 miliarda dolarów.

W latach 1987-2010 Heller wprowadził hydrożele przewodzące elektrony, jedyne znane fazy wodne przewodzące elektrony, które nie mają wyługowanych par redoks. Za ich pomocą połączył elektrycznie centra reakcji enzymów przenoszących elektrony z elektrodami, przekształcając ich szybkość obrotu na prądy elektryczne. Używając podłączonej elektrycznie oksydazy glukozowej, on i jego zespół opracowali prototypy wszczepianych podskórnie systemów ciągłego monitorowania glukozy. Zostały one opracowane przez jego kolegów z Abbott Diabetes Care, którzy stworzyli najczęściej używane na świecie systemy ciągłego monitorowania glukozy FreeStyle Libre do zarządzania cukrzycą.

Jego ciągły, nieinwazyjny doustny system podawania leków stanowi podstawę eksperymentalnego systemu dostarczania DopaFuse L-DOPA /Carbidopa firmy SynAgile Corporation do leczenia choroby Parkinsona.

Według Google Scholar patenty i publikacje Hellera były cytowane 133 300 razy, a ich indeks h wynosił 176 na dzień 12 grudnia 2021 r. Heller jest współwynalazcą lub wynalazcą 293 przyznanych patentów amerykańskich i zajmuje 192. miejsce na Wikipedii Lista światowych Najbardziej płodni wynalazcy .

Biografia

Całopalenie

Adam Heller urodził się w 1933 r. w żydowskiej rodzinie w Cluj w Królestwie Rumunii . W 1944 r., po Drugiej Nagrodzie Wiedeńskiej , administracja węgierska skonfiskowała majątek jego rodziny i zostali oni przymusowo przesiedleni wraz z ponad 18 000 innych Żydów do getta Kolozsvár w obrębie murów cegielni Iris. Pod koniec maja tego samego roku więźniowie getta w Kolozsvár zostali wywiezieni z getta w ramach nazistowskiego ostatecznego rozwiązania . Heller i jego najbliższa rodzina przeżyli w pociągu Kastnera . W 1945 przybył do Brytyjskiego Mandatu Palestyny , który w 1948 stał się państwem Izrael .

Edukacja

Heller otrzymał tytuł mgr inż. i doktorat z Uniwersytetu Hebrajskiego w 1961 roku, gdzie studiował pod kierunkiem Ernsta Davida Bergmanna . W latach 1962-1963 był post-doktoranckim pracownikiem naukowym na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, aw latach 1963-1964 był członkiem podoktoranckim personelu technicznego Bell Laboratories w Murray Hill, New Jersey.

Technologia

Baterie litowe

Wraz z Jamesem J. Aubornem i Kennethem W. Frenchem Heller wykazał, że w przeciwieństwie do wody metaliczny lit nie koroduje we wrzących nieorganicznych tlenochlorkach, chlorku tionylu lub chlorku sulfurylu. Powierzchnia metalu jest pasywowana przed korozją cienką warstwą chlorku litu. W 1973 roku wprowadzili baterię litowo-chlorkowo-tionylową 3,6 V bez możliwości ładowania, jedną z pierwszych produkowanych masowo. Ze względu na lekką anodę litowo-metalową i katodę węglową, na której elektrokatalitycznie redukuje się chlorek tionylu lub chlorek sulfurylu jako rozpuszczalnik elektrolitu, gęstość energii akumulatora jest wyjątkowo wysoka, 1210 Wh/l i 720 Wh/kg. Trwałość baterii wynosząca ponad 20 lat wynika z braku korozji litu w chlorku tionylu i chlorku sulfurylu. Od 15 grudnia 2021 roku kontynuowano jego produkcję.

Bezbolesne monitorowanie poziomu glukozy we krwi

W 1996 roku Heller założył wraz ze swoim synem Ephraimem Hellerem TheraSense, firmę przejętą przez Abbott Laboratories w 2004 roku za 1,2 miliarda dolarów. Firma nazywa się teraz Abbott Diabetes Care. Heller był pierwszym dyrektorem technicznym TheraSense i od grudnia 2021 r. nadal konsultował się z firmą Abbott Diabetes Care. Firma TheraSense wprowadziła w 2000 roku mikrokulometr FreeStyle™, bezboleśnie mierzący stężenie glukozy we krwi w 300 nanolitrach krwi. Najszerzej stosowany na świecie system ciągłego monitorowania glukozy FreeStyle Libre™ firmy Abbott Diabetes Care został wprowadzony w 2016 roku. Wszczepiany podskórnie czujnik amperometryczny wykorzystuje koncepcje stężenia glukozy Hellera do transdukcji prądu elektronowego, przewodowej elektrody oksydazy glukozy, utrzymującej stałą czułość dzięki polimerowej membranie, która kontroluje dopływ glukozy.4-8

Ciągłe doustne dostarczanie L-DOPA do leczenia choroby Parkinsona

Heller jest dyrektorem naukowym Synagile Corporation, przedsięwzięcia opracowującego ciągłe doustne systemy L-DOPA do leczenia zaawansowanej choroby Parkinsona.

Badania

Lasery ciekłe neodymowe

Heller wykazał w 1966 r., że przyczyną bezpromieniowej relaksacji wzbudzonych jonów metali ziem rzadkich w roztworach był transfer energii do atomu wodoru zawierającego rozpuszczalniki, które wibrują z wysokimi częstotliwościami. Rozpuszczając sole neodymu w tlenochlorku selenu, stworzył pierwsze nieorganiczne lasery cieczowe.

Elektrochemiczne ogniwa słoneczne i fotokataliza środowiskowa

W Bell Laboratories (1975-1988), gdzie kierował Działem Badań Materiałów Elektronicznych (1977-1988), a King L. Tai opracował technologie szybkich połączeń elektronicznych i optoelektronicznych, a jego osobiste badania koncentrowały się na półprzewodnikowych ogniwach słonecznych z płynnym złączem. Jego fotoelektrochemiczne ogniwa słoneczne wytwarzające energię elektryczną i wodór jako pierwsze osiągnęły sprawność konwersji energii słonecznej na poziomie 10%. Na University of Texas w Austin Heinz Gerischer i wykazał w latach 1989-1991, że szybkość fotoutlenienia związków organicznych na dwutlenku tytanu nie była kontrolowana przez szybkość fotogeneracji par elektron-dziura, ale przez szybkość redukcji zaadsorbowany tlen przez uwięzione elektrony. Pływającymi cenosferami pokrytymi dwutlenkiem tytanu, pozostałościami spalania węgla, katalizował wraz ze współpracownikami wspomagane światłem słonecznym utlenianie cienkich warstw ropy naftowej na wodzie (1992-1995), następnie wraz z Yaronem Pazem wykonał w latach 1993-1995 przezroczyste folie z dwutlenku tytanu na szybach okiennych, które w świetle słonecznym katalitycznie utleniają zanieczyszczenia organiczne.

Hydrożele redoks przewodzące elektrony

Po odkryciu w 1987 roku w Bell Labs wraz z Yinonem Degani, że glikoproteina oksydazy glukozowej może być przewodząca elektrony przez kowalencyjne wiązanie z nią funkcji redoks, przez które przeskakiwały elektrony, Heller i jego współpracownicy zaprojektowali na University of Texas w latach 1989-2005 redoks przewodzący elektrony hydrożele, pierwsze i jedyne fazy wodne przewodzące elektrony, ale także rozpuszczone jony oraz substraty i produkty reakcji katalizowanych przez enzymy. Ich hydrożele przewodzą elektrony poprzez kolizyjne przenoszenie elektronów między zredukowanymi i utlenionymi, pęczniejącymi w wodzie segmentami polimeru. Wiążąc elektrostatycznie żele przewodzące elektrony zawierające polimery polikationowe i enzymy z domenami polianionowymi, zapobiegli rozdziałowi faz różnych makrocząsteczek, a następnie usieciowali na elektrodach wielowarstwowe elektrycznie połączone enzymy. Aby zachować selektywność enzymów w stosunku do ich substratów i uniknąć elektroutleniania fałszywych substancji biochemicznych w płynach biologicznych, potencjały redoks hydrożeli były utrzymywane w pobliżu potencjałów centrów reakcji enzymów. Miniaturowe elektrody pokryte przewodową oksydazą glukozową przetwarzały zależny od stężenia strumień substratu na prąd elektryczny, reprezentujący szybkość obrotu centrów reakcji enzymu.

Brak substancji wymywalnych z przewodowych elektrod enzymatycznych umożliwił ich zastosowanie we krwi zwierząt iw ich płynie podskórnym. Aby utrzymać stałość transdukcji stężenia substratu w prąd elektryczny, Heller i jego współpracownicy pokryli „przewodowe” elektrody enzymatyczne stabilną powłoką polimerową, która kontrolowała napływ substratu oraz niebrudzącym hydrożelem. Te elementy projektu, po raz pierwszy przetestowane z podskórnie „przewodową” elektrodą oksydazy glukozowej u szympansa z cukrzycą w 1998 r., zostały później udoskonalone i zostały zastosowane w podskórnie wszczepionych systemach monitorowania glukozy FreeStyle Libre™ firmy Abbott Diabetes Care, najczęściej używanych do zarządzanie cukrzycą.

Kryształy w korze śródwęchowej choroby Alzheimera

Badania Hellera przeprowadzone w latach 2018-2020 ujawniły obecność potencjalnie patogennych endogennych kryształów uwodnionego szczawianu wapnia i egzogennych kryształów dwutlenku tytanu w istocie czarnej pacjentów z chorobą Parkinsona oraz w korze śródwęchowej zmarłych pacjentów z chorobą Alzheimera.

Nagrody i uznanie

Podczas ceremonii w Białym Domu w 2008 roku prezydent George W. Bush przyznał Adamowi Hellerowi za jego innowacje w elektrochemicznych technologiach zarządzania cukrzycą Narodowy Medal Technologii i Innowacji Stanów Zjednoczonych 2007, najwyższą nagrodę technologiczną w Stanach Zjednoczonych.

Za swoje biosensory elektrochemiczne, które poprawiły życie diabetyków na całym świecie, Heller został wybrany do Amerykańskiej Akademii Sztuki i Nauki w 2009 roku; został 78. Honorowym Członkiem Towarzystwa Elektrochemicznego w 2015 roku; honorowy członek Izraelskiego Towarzystwa Chemicznego 2019; otrzymał nagrodę Service to Society Award 2014 Amerykańskiego Instytutu Inżynierów Chemicznych; Medal Spires z 2004 r. przyznawany przez Królewskie Towarzystwo Chemii w Wielkiej Brytanii; Nagroda Charlesa N. Reilly'ego 2004 przyznawana przez Towarzystwo Chemii Elektroanalitycznej; Złoty Medal Freseniusa 2005 i Nagroda Towarzystwa Chemików Niemieckich; kreatywny wynalazek Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego z 2008 r.; Medal Torberna Bergmana 2014 Szwedzkiego Towarzystwa Chemicznego (wspólnie z Allenem J. Bardem); aw 2008 doktorat honoris causa Queen's College of the City University of New York. Niemieckie Towarzystwo Diabetologiczne nazwało w 2020 roku jedną ze swoich nagród na jego cześć.

Za swoje badania relaksacji bez promieniowania w cieczach, laserach ciekłych, pierwotnej baterii litowo-chlorkowo-tionylowej, elektrochemicznych ogniwach słonecznych o wydajności 10% i fotokatalizie środowiskowej, został w 1982 r. Profesorem gościnnym College de France; został wybrany do Narodowej Akademii Inżynierii Stanów Zjednoczonych w 1987 roku; otrzymał nagrodę Chemistry of Materials Award 1994 Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego; nagroda za praktykę inżynierską 1995 Amerykańskiego Instytutu Inżynierów Chemicznych; Nagroda im. Heinza Gerischera 2015 przyznana przez sekcję europejską Towarzystwa Elektrochemicznego; i został wykonany w 1991 roku doktorem honoris causa Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji.

Za swój wkład w naukę i technologię elektrochemiczną otrzymał w 1978 r. Nagrodę Wydziału Baterii Towarzystwa Elektrochemicznego; Nagroda im. Vittorio de Nora przyznawana przez Towarzystwo Elektrochemiczne w 1988 r .; nagroda Davida C. Grahame'a z 1987 r. przyznana przez Wydział Elektrochemii Fizycznej Towarzystwa Elektrochemicznego; oraz Medal Faradaya z 1996 r. z sekcji elektrochemii Królewskiego Towarzystwa Chemii w Wielkiej Brytanii.

Dalsza lektura

•   Orchin, Milton; Fenichel, Henryk; Jensen, William B. (2011). Naukowiec w służbie Izraela Życie i czasy Ernsta Davida Bergmanna (1903-1975) . Magnes Press, Uniwersytet Hebrajski . ISBN 9789654935807 .
•   Pishko, Michael V.; Michael, Adrian C.; Heller, Adam (1991). Amperometryczne mikroelektrody glukozowe przygotowane przez immobilizację oksydazy glukozowej w hydrożelach redoks . Analny. chemia . Tom. 63. s. 2268–2272. doi : 10.1021/ac00020a014 . PMID 1759711 .
•   Porter, Anna (2008). Pociąg Kasztnera . Madeira Park, BC: Douglas & McIntyre. ISBN 978-1-55365-403-2 .
•   Lob, Władysław (2009). Rezso Kasztner: Odważne ratowanie węgierskich Żydów: relacja ocalałego . Random House w Wielkiej Brytanii. ISBN 9781845950088 .