Stephen Arnold (naukowiec)

Stephena Arnolda
Urodzić się	Nowy Jork
Narodowość	amerykański
Edukacja	City University of New York , University of Toledo
zawód (-y)	Profesor fizyki i inżynierii chemicznej
Organizacja	Szkoła Inżynierii Tandon NYU

Stephen Arnold jest profesorem fizyki i inżynierii chemicznej oraz profesorem fizyki Thomasa Pottsa w Tandon School of Engineering NYU . Jest także starszym wykładowcą Othmer-Potts. Badania Arnolda koncentrują się na opracowywaniu ultraczułych bioczujników i wykrywaniu pojedynczych bionanocząstek, od wirusa po pojedyncze cząsteczki białka, przy użyciu bioczujników fal Whispering-gallery .

Edukacja

Arnold posiada tytuł doktora. Doktorat z fizyki na City University of New York oraz licencjat z fizyki inżynierskiej na University of Toledo .

Kariera

Arnold pracował w Ecole Normale Superieure w Paryżu od marca 1972 do września 1973. W 1981 został członkiem Fundacji Alfreda P. Sloana . Arnold był wybitnym profesorem wizytującym Chevron w California Institute of Technology od lutego 1985 do maja 1985. W 1986 roku otrzymał nagrodę Sigma Xi za wybitne badania naukowe. W 1988 został członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Optycznego . Pracował w Aerospace Corporation jako członek personelu technicznego od lutego 1990 do maja 1990 i został członkiem American Physical Society w 1990 r. W 1994 r. otrzymał nagrodę za wybitną publikację w Oak Ridge National Laboratory. Arnold był stypendystą wizytującym na Uniwersytecie Tokijskim od lutego 1997 do maja 1997. W 2000 roku Uniwersytet w Toledo przyznał mu nagrodę im. Johna J. Turina za wybitne osiągnięcia w karierze w dziedzinie fizyki.

Arnold został dyrektorem Instytutu Badań Interdyscyplinarnych Othmera na Politechnice Nowego Jorku w lipcu 2003 r. W lutym 2009 r. Otrzymał patent na podstawie zgłoszenia w marcu 2002 r. Do wykrywania i / lub pomiaru substancji w oparciu o przesunięcia rezonansowe (fotonów krążących w mikrosferze) . Od stycznia do czerwca 2013 r . był wizytującym naukowcem na Uniwersytecie Harvarda . Arnold jest profesorem fizyki i inżynierii chemicznej na Politechnice NYU oraz profesorem fizyki Thomasa Pottsa.

Uproszczony model przesunięcia rezonansu widocznego, gdy cząstka styka się z powierzchnią czujnika

Badania

Badania Arnolda koncentrowały się na wykrywaniu bio-nanocząstek bez etykiet na podstawie zakłóceń częstotliwości rezonansowej mikrownęki, po oszacowaniu ekstremalnej czułości takiego podejścia do wykrywania DNA w artykule American Scientist z 2001 roku. W 2003 roku on i jego współpracownicy zidentyfikowali mechanizm wykrywania poszczególnych białek i wirusów. Przepis na wykrywanie i określanie rozmiaru pojedynczych wirusów HIV zgodnie z tym mechanizmem został zaproponowany na początku 2008 roku podczas dyskusji Faradaya w Royal Society of Chemistry. Później w tym samym roku przepis ten został zastosowany do wykrywania i wymiarowania pojedynczych cząstek wirusa grypy o porównywalnej wielkości. Badania te są finansowane przez Narodowa Fundacja Nauki . Naukowcy pod kierunkiem Arnolda zademonstrowali wykrywanie i określanie rozmiaru najmniejszego pojedynczego wirusa RNA. Opracowali Whispering Gallery-Mode Biosensor, ultraczuły biosensor w oparciu o ich pierwotną propozycję i zgłoszenie patentowe. Dodatkowe odkrycie współpracownika SI Shopovej, że złote nano-receptory w mikrownęce prowadzą do dalszego wzmocnienia przesunięcia częstotliwości, doprowadziło do kolejnego patentu wydanego w 2013 r., po zgłoszeniu w 2011 r. Ten hybrydowy czujnik wykorzystuje złote nano-anteny na małym szkle kuli do wykrywania pojedynczych ultramałych cząsteczek wirusa, jak również poszczególnych białek. Arnold i jego zespół wykryli jednego tyreoglobuliny , ludzkie białko markerowe raka i pojedyncze cząsteczki albuminy surowicy, białko osocza bydlęcego.

Wybrane publikacje

• Stephen Arnold, David Keng, „Spektrometria wielkości / masy w czasie rzeczywistym w roztworze przy użyciu Whispering Gallery Micro-Global Positioning”, Optical Society of America (2015).
• S. Holler, VR Dantham, D. Keng, V. Kolchenko, S. Arnold, Brigid Mulroe, M. Paspaley-Grbavac, „The Whispering Gallery Mode Biosensor: Label-free Detection From Virus to Single Protein”, International Society for Optics i Fotonika (2014).
• Dantham VR, Holler S., Wan Z., Kolchenko V., Arnold S. (2012). „Wykorzystanie trybu Galerii szeptów do wykrywania pojedynczych wirusów i ich rozmiaru do granic możliwości” . Aplikacja fizyka Lett . 101 (4): 043704. doi : 10.1063/1.4739473 . {{ cite journal }} : CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
• Shopova SI, Rajmangal R., Holler S., Arnold S. (2011). „Plazmoniczne wzmocnienie trybu szeptanej galerii Biosenor do wykrywania pojedynczych nanocząstek” . Listy z fizyki stosowanej . 98 (24): 243104. doi : 10.1063/1.3599584 . {{ cite journal }} : CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
•   Shopova SI, Rajmangal R., Nishida Y., Arnold S. (2010). „Ultraczułe wykrywanie nanocząstek za pomocą przenośnego biosensora w trybie galerii szeptów napędzanego przez podwójny laser DFB PPLN” . Przegląd instrumentów naukowych . 81 (10): 103110. doi : 10.1063/1.3499261 . PMID 21034078 . {{ cite journal }} : CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
•   Arnold S., Shopova SI, Holler S. (2010). „Bioczujnik w trybie galerii szeptów do wykrywania pojedynczych cząsteczek bez etykiet: mechanizm termooptyczny a mechanizm reaktywny” . Ekspres optyczny . 18 (1): 281–287. doi : 10.1364/oe.18.000281 . PMID 20173848 . {{ cite journal }} : CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
•    Vollmer F., Arnold S. (2008). „Bioczujniki w trybie galerii szeptów: wykrywanie bez etykiet aż do pojedynczych cząsteczek” . Metody natury . 5 (7): 591–596. doi : 10.1038/nmeth.1221 . PMID 18587317 . S2CID 8277240 .
•   Arnold S., Ramjit R., Keng D., Kolchenko V., Teraoka I. (2008). „Fotofizyka mikrocząstek oświetla wirusowe bioczujniki” . Dyskusje Faradaya . 137 : 65–83. doi : 10.1039/b702920a . PMID 18214098 . {{ cite journal }} : CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
• Arnolda Stephena (2001). „Mikrosfery, atomy fotoniczne i fizyka niczego”. Amerykański naukowiec . 89 (5): 414–421. doi : 10.1511/2001.34.754 .