ヴィンフリート・デンク
20世紀および21世紀のドイツの物理学者および神経生物学者
ヴィンフリート・デンク
生まれる（1957年11月12日）1957年11月12日（67歳）
ミュンヘン、ドイツ
職業物理学者
知られている連続ブロック面走査電子顕微鏡
二光子励起顕微鏡
受賞歴マイケル・アンド・ケイト・バーラニー賞 （1998年）
ライプニッツ賞 （2003年）
W・オールデン・スペンサー賞 （2006年）
カブリ賞 （2012年）
ローゼンスティール賞 （2013年）
ブレイン賞 （2015年）
学歴
学術アドバイザーワット・W・ウェッブ

ヴィンフリート・デンク（1957年11月12日、ミュンヘン生まれ）はドイツの物理学者です。彼は1989年、コーネル大学のワット・W・ウェッブ研究室で大学院生（および短期間ポスドク）として在籍中に、世界初の二光子顕微鏡を開発しました。

幼少期と教育

デンクはドイツのミュンヘンで生まれました。子供の頃、彼は遊び時間のほとんどを父親の工房で道具や建築資材の使い方を学ぶことに費やしました。学校では、デンクの「才能は科目ごとに偏りがあり、特に数学と物理が得意」であることが明らかになりました。[1]高校時代を通して、電子機器の修理と組み立てが彼の主な趣味でした。

高校卒業後、デンクはドイツ軍での15ヶ月の義務的な任務を終え、その後3年間をミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学で過ごしました。1981年にチューリッヒに移り、ETHで学びました。この間、IBM研究所のディーター・ポールの研究室でも働いていました。そこで彼は最初の超解像顕微鏡の1つを作り、走査型顕微鏡法に情熱を傾けるようになりました。彼はゲルハルト・ワーグナーの直接指導の下、クルト・ヴュトリッヒの研究室で修士論文を書きました。しかし、NMR分光法は新しい実験装置を作る機会が十分になかったため、自分には向いていないと感じました。

1984年、デンクはコーネル大学のワット・W・ウェッブの研究室に加わった。ウェッブ自身は蛍光相関法と光退色回復分光法といった手法に非常に興味を持っていたが（ウェッブの研究室では既に蛍光相関法と光退色回復分光法が発明されていた）、学生やポスドクにはかなりの自由を与えていた。デンクはコーネル大学での生活を満喫していたが、モンクアザラシの研究のためギリシャに6週間滞在した後、解雇寸前まで追い込まれた。二度目のチャンスを得た彼は、内耳の感覚毛束の動きを測定するプロジェクトを開始した。この研究の魅力の一つは、サンフランシスコに滞在し、ジム・ハドスペスとそのグループから有毛細胞全般、特に計画されている測定に向けて有毛細胞を準備する方法を学ぶ必要があったことだった。

デンクはコーネル大学に戻り、毛束の熱運動を測定できるほど感度の高い方法を発明しました。彼はさらに、有毛細胞が自身のブラウン運動を感知できることを示しました。[2]

デンクの初期のキャリアにおいて中核を成したのは、二光子（2p）イメージングは​​一光子共焦点イメージングよりも試料へのダメージが少ないかもしれないという直感であった。[3] 2pのピーク光強度は共焦点顕微鏡の約100万倍にも達するにもかかわらず、彼はこれを予測した。同様に重要なのは、赤外2p励起により散乱蛍光が濁った試料の深部まで画像に反映され、共焦点イメージングよりも2pイメージングの光学的なアクセスと解像度が向上するという彼の洞察であった。[4]

この技術が最も有用であることが証明されているのは、生きた脳組織のニューロンを画像化する時です。二光子顕微鏡は、生きた脳の活動を高い空間分解能で記録できる唯一の技術です。2p励起は、細胞の受容体の分布を、化学的な「ケージ」から物質を放出することでマッピングするのにも利用できます。[4]

デンクは後に、2光子励起顕微鏡を用いて視覚刺激を受けた網膜の活動を記録できることを実証した。 [ 5]また、2光子励起顕微鏡を適応光学と組み合わせることで解像度を向上させ、増幅パルスと組み合わせることで脳組織の深さの限界を1mmまで押し上げることも可能であることを示した。[6] [7]現在、2光子励起顕微鏡は、生理学、発生学、組織工学、さらには癌研究の分野でも利用されている。

ニューロン間の接続性に関するデータの希薄さは、回路神経科学における大きな制約となっていました。デンクが2004年に発表した自動連続ブロックフェイス顕微鏡法に関する論文[8]は、シドニー・ブレナー[9]が開拓した包括的神経回路マッピング（コネクトミクス）という眠っていた科学に新たな息吹を吹き込みました。

デンク氏は現在、マックス・プランク生物知能研究所（旧マックス・プランク神経生物学研究所[10]）の所長を務めており、齧歯類の脳における回路マッピング技術の改良に取り組んでいる。[11]彼の最新の研究は、凍結保存された細胞内のタンパク質と結合したリガンドの位置、方向、および正体を正確に決定することである。[12] [13]

注目すべき論文

Denk、Stricker、Webb1990、Science. 二光子レーザー走査蛍光顕微鏡[3]

Denk 1994, Proc Natl Acad Sci USA. 二光子走査型光化学顕微鏡：リガンド依存性イオンチャネル分布のマッピング[4]

Yuste & Denk 1995, Nature. 神経統合の基本機能単位としての樹状突起棘[14]

Svoboda, Tank & Denk 1996, Science. 樹状突起棘と樹状突起幹部間の結合の直接測定。[15]

Euler, Detwiler & Denk 2002, Nature. スターバーストアマクリン細胞の樹状突起における方向選択的なカルシウムシグナル. [16]

Denk & Horstmann 2004, PLoS Biology. 連続ブロック面走査型電子顕微鏡による三次元組織ナノ構造の再構築[8]

Helmchen & Denk 2005, Nature Methods. 深部組織二光子顕微鏡法[7]

ブリッグマンら 2011, Nature. 網膜の方向選択性回路における配線の特異性[17]

Helmstaedter et al. 2013, Nature. マウス網膜内網状層のコネクトミクス再構築[18]

認識

サービス

参考文献

  1. ^ 「Kavli biosketch」. カブリ賞. 2014年3月20日. 2020年6月27日閲覧。
  2. ^ Denk, W.; Webb, WW; Hudspeth, AJ (1989-07-01). 「レーザー微分干渉計で測定したブラウン運動に感覚毛束の機械的特性が反映されている」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 86 (14): 5371– 5375. Bibcode :1989PNAS...86.5371D. doi : 10.1073/pnas.86.14.5371 . ISSN  0027-8424. PMC 297624. PMID 2787510  . 
  3. ^ ab Denk, W; Strickler, J.; Webb, W. (1990-04-06). 「二光子レーザー走査蛍光顕微鏡法」 . Science . 248 (4951): 73– 76. Bibcode :1990Sci...248...73D. doi :10.1126/science.2321027. ISSN  0036-8075. PMID  2321027.
  4. ^ abc Denk, W. (1994-07-05). 「二光子走査型光化学顕微鏡法：リガンド依存性イオンチャネル分布のマッピング」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 91 (14): 6629– 6633. Bibcode :1994PNAS...91.6629D. doi : 10.1073/pnas.91.14.6629 . ISSN  0027-8424. PMC 44256. PMID 7517555  . 
  5. ^ Denk, W.; Detwiler, PB (1999-06-08). 「機能的に正常な網膜における光誘発カルシウム信号の光学的記録」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 96 (12): 7035– 7040. Bibcode :1999PNAS...96.7035D. doi : 10.1073/pnas.96.12.7035 . ISSN  0027-8424. PMC 22046. PMID 10359834  . 
  6. ^ Rueckel, M.; Mack-Bucher, JA; Denk, W. (2006-11-14). 「コヒーレンスゲート波面センシングを用いた2光子顕微鏡における適応型波面補正」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 103 (46): 17137– 17142. Bibcode :2006PNAS..10317137R. doi : 10.1073/pnas.0604791103 . ISSN  0027-8424. PMC 1634839. PMID 17088565  . 
  7. ^ ab Helmchen, Fritjof; Denk, Winfried (2005). 「深部組織二光子顕微鏡法」 . Nature Methods . 2 (12): 932– 940. doi :10.1038/nmeth818. ISSN  1548-7091. PMID  16299478. S2CID  3339971.
  8. ^ ab Denk, Winfried; Horstmann, Heinz (2004-10-19). 「三次元組織ナノ構造の再構築のための連続ブロック面走査型電子顕微鏡法」. PLOS Biology . 2 (11): e329. doi : 10.1371/journal.pbio.0020329 . ISSN  1545-7885. PMC 524270. PMID 15514700  . 
  9. ^ White, JG; Southgate, E.; Thomson, JN; Brenner, S. (1986-11-12). 「線虫Caenorhabditis elegansの神経系の構造」 . Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences . 314 (1165): 1– 340. Bibcode :1986RSPTB.314....1W. doi :10.1098/rstb.1986.0056. ISSN  0080-4622. PMID  22462104.
  10. ^ 「新しいマックス・プランク生物知能研究所が設立へ」。2022年4月20日閲覧。
  11. ^ ミクラ, ショーン; デンク, ウィンフリード (2015). 「電子顕微鏡的回路再構成のための高解像度全脳染色」 . Nature Methods . 12 (6): 541– 546. doi :10.1038/nmeth.3361. ISSN  1548-7091. PMID  25867849. S2CID  8524835.
  12. ^ Rickgauer, J. Peter; Choi, Heejun; Lippincott-Schwartz, Jennifer; Denk, Winfried (2020-04-24). 「ガラス化細胞におけるラベルフリー単一インスタンスタンパク質検出」. doi : 10.1101/2020.04.22.053868 . S2CID  218467026 . 2020年10月10日閲覧。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  13. ^ Rickgauer, J. Peter; Grigorieff, Nikolaus; Denk, Winfried (2017-05-03). 「クライオ電子顕微鏡画像における混雑した分子環境下における単一タンパク質検出」. eLife . 6 e25648. doi : 10.7554/eLife.25648 . ISSN  2050-084X. PMC 5453696. PMID 28467302  . 
  14. ^ Yuste, Rafael; Denk, Winfried (1995). 「神経統合の基本機能単位としての樹状突起スパイン」 . Nature . 375 (6533): 682– 684. Bibcode :1995Natur.375..682Y. doi :10.1038/375682a0. ISSN  0028-0836. PMID  7791901. S2CID  4271356.
  15. ^ Svoboda, K. ; Tank, DW; Denk, W. (1996-05-03). 「樹状突起スパインと軸の結合の直接測定」 . Science . 272 (5262)​​: 716– 719. Bibcode :1996Sci...272..716S. doi :10.1126/science.272.5262.716. ISSN  0036-8075. PMID  8614831. S2CID  23080041.
  16. ^ Euler, Thomas; Detwiler, Peter B.; Denk, Winfried (2002). 「スターバースト型アマクリン細胞の樹状突起における方向選択的なカルシウムシグナル」 . Nature . 418 (6900): 845– 852. Bibcode :2002Natur.418..845E. doi :10.1038/nature00931. ISSN  0028-0836. PMID  12192402. S2CID  1879454.
  17. ^ Briggman, Kevin L.; Helmstaedter, Moritz; Denk, Winfried (2011). 「網膜の方向選択性回路における配線の特異性」 . Nature . 471 (7337): 183– 188. Bibcode :2011Natur.471..183B. doi :10.1038/nature09818. ISSN  0028-0836. PMID  21390125. S2CID  4425160.
  18. ^ Helmstaedter, Moritz; Briggman, Kevin L.; Turaga, Srinivas C.; Jain, Viren; Seung, H. Sebastian; Denk, Winfried (2013-08-07). 「マウス網膜における内網状層のコネクトミクス再構築」 . Nature . 500 (7461): 168– 174. Bibcode :2013Natur.500..168H. doi :10.1038/nature12346. ISSN  0028-0836. PMID  23925239. S2CID  3119909.
  19. ^ 「オプトエレクトロニクス基金による受賞作品」The Rank Prize Funds . 2020年6月27日閲覧。
  20. ^ 「2012年カブリ神経科学賞受賞者」カブリ財団. 2012年5月31日. 2017年7月21日閲覧。
  21. ^ 「ヴィンフリート・デンク」.
  22. ^ 「ローゼンスティール賞歴代受賞者」ローゼンスティール基礎医学研究センター. 2020年6月27日閲覧。
  23. ^ 「The Brain Prize – Prize Winners 2015」. ルンドベック財団、The Brain Prize . 2017年7月21日閲覧。
  24. ^ 「国際トランスレーショナル神経科学賞」ゲルトルート・レームツマ財団. 2017年7月21日閲覧。
  25. ^ 「メンバー一覧：ヴィンフリート・デンク」レオポルディナ. 2020年6月27日閲覧。
  26. ^ “ウィンフリード・デンク教授”.バイエルン大学ヴィッセンシャフトテン。2020年6月27日に取得。
  • 電子・光子・ニューロン部門のホームページ
  • 「ELSC-ICNCセミナー：ウィンフリード・デンク」。ユーチューブ。 ELSCビデオ。 2011 年 12 月 2 日。
  • 「ヴィンフリート・デンク | マックス・バーンシュティール講演」。YouTube 。分子病理学研究所。2017年2月23日。
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