マックス・D・リストン
マックス・D・リストン
生まれる（1918年3月16日）1918年3月16日
オスウィーゴ、カンザス州、米国
市民権アメリカ合衆国
母校ミネソタ大学、クライスラー工学研究所
知られている赤外線分光分析法、カプノメトリー、リストン・ベッカー モデル28 排気ガス分析装置分光分析法
科学者としてのキャリア
フィールドエンジニアリング
機関パーキンエルマー、ゼネラルモーターズ、リストンベッカー

マックス・デイビス・リストン（1918年3月16日生まれ）は、赤外線分光光度計および非分散赤外線分析装置の開発におけるアメリカの先駆者です。[ 1 ]彼の2つの革新、ブレーカー型直結増幅器と真空熱電対は、赤外線分光分析技術の発展に不可欠でした。[ 2 ]リストンは、患者のモニタリングに使用される呼吸ガス中の二酸化炭素を測定するカプノメトリー用の機器を開発しました。 [ 3 ] 彼はまた、 1950年代にロサンゼルスの空気質を改善する試みに不可欠な、スモッグと自動車の排気ガスを測定する機器も開発しました。 [ 4 ]

幼少期と教育

マックス・デイビス・リストン[ 5 ]は、1918年3月16日、アメリカ合衆国カンザス州オスウェゴで、ヴァードン（またはヴァードン）・ミルン・リストンとマージ・ルース・デイビスの子として生まれました。彼にはロリーンという姉がいました。彼の父は学校の教育長でした。リストンはカンザス州フォートスコットの高校に通いました。[ 1 ] [ 6 ]フォートスコットでは科学の選択肢が限られていたため、彼はノースウェスタン大学で物理学の夏期講習を受講しました。[ 1 ]

リストンは1940年にミネソタ大学で電気工学の学士号を取得し、副専攻として通信（電子工学）を専攻しました。大学3年生の時に「白熱灯の変調」に関する論文を執筆し、IEEE賞を受賞しました。大学4年生の時には「五極管の負性相互コンダクタンスの研究」という論文を執筆しました。彼はミネソタ大学シグマ・サイ支部に初めて入会した学部生でした。[ 1 ] : 3

クライスラー社に雇用され、1940年から1942年まで同社で勤務。1941年には革新的な実習制度であるクライスラー工学研究所を通じて機械工学の修士号を取得した。彼はプルマン社が以前設計したものを改良した接着型ひずみゲージ圧力センサーを開発し、その成果をアメリカ自動車協会に発表した。[ 1 ] : 3

戦時中の仕事

1942年、リストンはゼネラルモーターズ（ GM）に入社した。GMでは第二次世界大戦に関連したプロジェクトが数多くあり、他社、大学、政府の研究者も参加していた。当初、リストンはGMのチャールズ・F・ケタリング率いるグループと共同で潜水艦探知センサーの開発に取り組んだ[ 1 ]：4、6–9。 また、ミシガン大学のハリソン・M・ランドールとは、高オクタン価トリプタン航空燃料の分析のための赤外分光装置の改良に取り組んだ[ 1 ]：5–6 。

1943年、リストンはブレーカー型直結増幅器を開発した。これにより、熱電対から記録装置へ信号を直接送ることが可能になった。[ 2 ]この増幅器は当初、軍事用途に使用されたため極秘とされた。軍事用途には、潜水艦探知装置、実験用滑空爆弾の熱追跡センサー、高高度飛行用酸素濃度計、マンハッタン計画における原子爆弾実験で放出される熱放射を測定する装置などが含まれていた。[ 1 ] : 6–10 リストンは1954年にこの直流増幅器に関する論文を発表した。 [ 7 ]

戦争の仕事を通じて、リストンはジェームズ・エラムとジョージ・サクストンと知り合った。[ 1 ]：8 また、初期のポジ型とネガ型の赤外線分析装置の特許を取得していたジョンズ・ホプキンス大学のオーガスト・ハーマン・ファンドとも会った。[ 1 ]：13 海軍研究所を訪問した際、リストンは戦争末期にドイツから持ち帰ったポジ型赤外線分析装置を確認することができた。[ 1 ]：8、14

GMとデュポンが独自の分光光度計を開発することを決定したとき、GMのリストンとデイビッド・フライは、分光光度計についてより深く学ぶため、ミシガン大学のハリソン・ランドールに弟子入りしました。その後、彼らはデュポン実験ステーションのダウニング博士を支援し、石油化学製品の分類とプラスチック研究に使用する分光光度計を開発しました。[ 1 ] : 8–9, 59

GMの分光光度計をさらに改良するため、リストンはチャールズ・モリス・リーダーと共同で、 分光測定における熱ドリフトの問題を解消する真空熱電対を開発しました。ブレーカー型直結増幅器と真空熱電対は、赤外線分光技術の発展に不可欠な貢献を果たしました。[ 2 ]

パーキンエルマー

1946年、リチャード・スコット・パーキンはリストンをパーキンエルマー社の主任技術者として採用した。リストン、ジョン・U・ホワイト、ヴァン・ザント・ウィリアムズ、ヴィンセント・J・コーツは、二重ビーム分光光度計研究グループを結成した。[ 2 ]リストンのブレーカー増幅器とリーダー熱電対は、パーキンエルマー社のモデル12単ビーム分光光度計とモデル21二重ビーム分光光度計の設計に組み込まれ、大成功を収めた。[ 2 ]

リストン・ベッカー

1950年、モリス・フォルブとマックス・リストンは非分散型赤外線分析装置の開発に特化したリストン・フォルブ社を設立しました。1951年には、アルバート・オースティンとリチャード・S・ベッカーの支援を受け、機器販売を専門とするリストン・ベッカー・インストゥルメント社を設立しました。[ 1 ] : 15 リストン・ベッカーの工場はコネチカット州スプリングデールにありました。[ 1 ] : 20 彼らは、アメリカ海軍の潜水艦向けにモデル16カプノグラフとマークIIおよびマークIII大気分析装置を開発・販売しました。

カプノメトリー

リストンによるカプノグラフの初期開発は、リストン・フォルブの設立前に行われました。カプノメトリーは、二酸化炭素（CO2呼吸ガス中のCO2濃度を測定する機器の開発を目指していた企業の一つがリストン・ベッカー社だった。麻酔患者や集中治療室の患者にとって、CO2濃度を測定する機器の開発は重要な課題であった。 [ 3 ]リストン・ベッカー社は、 CO2濃度を測定する機器の開発を目指していた企業の一つであった。2赤外線吸収を利用します 。

パーキンエルマーを去って間もなく、リストンは戦争の仕事で知り合ったジェームズ・エラム博士とジョージ・サクストン博士からCO2麻酔患者の心停止の原因に関する彼らの理論を検証するために、リストンとエラムは分析装置を開発しました。1951年、リストンはエラムに非分散型赤外線分析装置のプロトタイプを提供し、エラムはミズーリ州セントルイスのバーンズ病院とワシントン大学で人間の呼吸生理学の研究に使用しました。1953年にニューヨーク州バッファローのロズウェルパーク総合癌センター（当時はロズウェルパーク記念研究所として知られていました）に移った後、エラムは研究に新しいリストン・ベッカーモデルの分析装置を使用しました。リストンの装置により、エラムは呼吸生理学の研究に重要な貢献をし、麻酔機械を大幅に改良することができました。[ 8 ]機器の色表示器が正しく機能しなかったため、患者は危険な高濃度のCO2検出されず、装置のバルブが固着して再呼吸を引き起こす傾向があった。問題が特定されると、両方の問題は解決された。[ 1 ]：12 リストンは、ハーバード大学医学部のフィリップ・ドリンカー博士、ジョンズ・ホプキンス大学のジョン・ウェンデル・セヴァリングハウス博士、そしてJL・ウィッテンバーガー博士にも試作品を提供した。[ 1 ]：16 リストンの最初の販売先は、ペンシルベニア大学のジュリアス・H・コムロー・ジュニア 博士であった。[ 1 ]：62

当初、医療用分光光度計にはマスク型のアタッチメントが付いており、患者はそこで呼吸していました。しかし、多くのポリオ患者が口呼吸器を使用できなかったため、後に鼻腔カテーテルを使用するように改良されました。[ 1 ]：62 最終的に、ポリオ財団はリストン社製モデル16 CO2分析装置を用いてアイアン・ラング・マシンのモニタリングを開始し、患者がマシン内で過ごす時間とアイアン・ラング・マシン使用者の死亡率を半減させました。[ 1 ]：12–13

リストンはデュポン社からの要請に応えて工業用分析装置を開発しました。この工業用分析装置はデュポン社と同様の分析を行いましたが、産業安全要件を満たすため防爆ケースに収められていました。モデル15は安価な金属製ケースを採用し、爆発の危険性のない実験室作業にも使用できました。[ 1 ] : 16, 62–64

大気分析

ベックマン・インストゥルメンツ社製 マークV 原子力潜水艦用大気分析装置、1965年

1958年までに、リストン・ベッカー社はアメリカ海軍の潜水艦向けに数種類の大気分析装置を納入しており、そのうちのいくつかは初の原子力潜水艦であるノーチラス号で試験された。 [ 1 ] : 67–70 海軍は、長期間潜水中の潜水艦の空気の質、特に一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素、フレオンの存在を監視することに関心を持っていた。リストン・ベッカー社は、酸素検出用にベックマン・インストゥルメンツ社のポーリング酸素計を再設計した。完成した大気分析装置は、空気の質の測定、衝撃への耐性、傾斜感度に関して海軍のテストに合格する必要があった。リストン・ベッカー社の最初の大気分析装置は、1953年に製造されたマークIIと1954年に製造されたマークIIIであった。14台のマークIII分析装置が海軍に販売され、1台あたり7万5千ドルであった。[ 1 ] : 17–19 ベックマン・インストゥルメンツ社がリストン・ベッカー社を買収した後、ベックマン社はマークIVとマークVの開発を継続した。[ 9 ]

ベックマン・インストゥルメンツ

1955年、リストンの支援者であるアルバート・オースティンとリチャード・S・ベッカーは、会社をベックマン・インストゥルメンツ社に売却することに合意した。マックス・リストンは1955年にベックマン・インストゥルメンツ社に入社し、1965年まで同社に在籍し、当初はリストン・ベッカー社のマネージャーを務めた。1958年の組織再編によりコネチカット州にあったリ​​ストン・ベッカー社の工場が閉鎖された後、リストンはベックマン・インストゥルメンツ社のカリフォルニア州エンジニアリング・ディレクターに就任した。[ 1 ] : 20–21

スモッグ分析

アーノルド・ベックマンはカリフォルニア州アルタデナに住み、スモッグ問題の解決に強い関心を持っていた。[ 10 ]：207–208 リストンのベックマン・インストゥルメンツにおける最も重要なプロジェクトの一つは、ロサンゼルスのスモッグ検査用の自動車排出ガス分析装置に関するものであった。

1952年、Arie Jan Haagen-Smit は、自動車の排気ガスがカリフォルニアのスモッグ発生の主因であることを示唆する研究結果を発表しました。[ 10 ] :220–226 1956年、ロサンゼルス市は、ロサンゼルスのスモッグの原因が自動車であるかどうかを判断するために、排気ガス検査を実施しました。自動車の影響を判断するには、スモッグと自動車の排気ガスを測定できる携帯型機器の開発が必要でした。リストン・ベッカー モデル 28 は、自動車の後部に取り付けることができ、トランクのバッテリーで動作します。市は、ロサンゼルスの川床で地元企業が所有する 1000 台の自動車を検査しました。検査には 7 台のリストン分析装置が使用されました。[ 1 ] :26,71 排気ガス検査により、検査車両の多くは整備不良の V8 エンジンを搭載していることが判明しました。エンジンのシリンダーの点火が悪く、場合によっては未燃焼の燃料が漏れていました。実験者たちはまた、ロサンゼルスのスモッグが自動車のキャブレターにワニスを形成し、空燃比を変化させることも発見した。[ 4 ]モデル28とモデル30の排ガス分析装置は、クライスラーやゼネラルモーターズなどの米国の大手自動車メーカーに販売され、自動車の検査や整備に使用された。リストンはハーゲン・スミット社と共同で、二酸化硫黄（SO2発電所や製油所から[ 1 ]：27

ベックマン・インストゥルメンツに在籍中、リストンはマークIV潜水艦分析装置の開発に携わった。[ 11 ]彼はまた最初のパルスオキシメーターも開発したが、ベックマン・インストゥルメンツはそれを販売することに興味を示さなかった。[ 1 ] : 27 リストンはアーノルド・ベックマンが社長 を退任して間もなく、1965年に同社を退職した。[ 1 ] : 25

リストンサイエンティフィック

ベックマン・インストゥルメンツを去った後も、リストンは様々なパートナーと様々なプロジェクトに取り組み続け、最終的にリストン・サイエンティフィックを設立して社長に就任した。[ 1 ] [ 12 ]

一つのプロジェクトは医療用人工呼吸器の設計を改良することで、エドワーズ・ライフサイエンス社のフォレスト・バード、アルバート・スター博士、マイルズ・「ローウェル」・エドワーズがこれに関心を寄せていました。リストンは、患者が自力で呼吸できる状態になったことを検知し、必要に応じて設定された換気量と患者依存の換気量を自動的に切り替える集積回路を搭載した人工呼吸器を開発できると考えました。そして、エドワーズ社のためにそのような機器を開発することができました。[ 1 ]：30–31

マイルズ・エドワーズ・ジュニアが関わったもう一つのプロジェクトは、喘息患者の治療を目的とした機器式陽圧呼気分析装置（IPPB）の開発でした。リストンの設計はハンディベントIPPBとして知られ、後にオハイオ・メディカル・プロダクツ社にライセンス供与されました。[ 1 ] : 30–31

スミスクライン社は、分光光度計の設計改良をリストン社に依頼しました。スミスクライン社は、温度依存反応速度における試薬の分析に用いるための、厳しい仕様を満たす装置を必要としていました。リストン社の設計とエドワード・マーフィー社が製作した35台の試作品がスミスクライン社に採用されました。リストン・サイエンティフィック社は1966年にプロジェクトの一部を完了し、コービン・ファーンズワース工場の生産開始を支援しました。リストン社の設計は、スミスクライン社によってアルファ分光光度計として製造され、エスカラブと呼ばれるシステムの一部となりました。[ 1 ] : 31–34

1966年と1967年、リストンはコンデンサ抵抗の対数減衰を計算するデジタルアルファ回路を開発した。この回路は1967年にリストン・サイエンティフィックによって特許取得された。この回路は、リストンがアボット・ラボラトリーズ向けに設計したABA-100をはじめとする二色分析装置に使用された。ABA-100は、超微量化学分析と同時二色分光光度計による測定を行う単一試薬二チャンネル反応速度論分析装置であった。装置の1つのモジュールは化学処理を行い、反応のための試薬とサンプルを分注し、分光光度計による測定を行った。2つ目のモジュールは処理モジュールを監視・制御し、結果を計算して報告した。[ 13 ]後期モデルでは、メモリチップの代わりに専用のマイクロプロセッサが組み込まれた。[ 1 ] : 36–43

リストンは、複数の検査を一度に処理でき、サンプル識別システムを搭載して識別エラーを防ぐマルチチャンネルユニットの開発に関心を持っていました。アボットが関心を示さなかったため、リストンはバクスターインターナショナル向けにパラマックス臨床分析装置を開発しました。[ 1 ]：46–48

リストンは、蛍光タグの選択的結合とそれに続く光検出を利用して化合物を検査する機器を開発しました。血液サンプル中のステロイドやその他の薬物を検査するための機器も開発されました。また、電解質検査、ヘモカルト検査、グルコース検査、血中尿素窒素（BUN）分析用の特殊検査機器も開発しました。[ 1 ]：49～51 彼は化学発光機器、特に窒素酸化物の測定分野における革新者です。[ 1 ]：54

さらに、リストンとローウェル・エドワーズは炭化水素の測定に取り組むため、リストン・エドワーズ社を設立しました。彼らは、光反応性ガスのみを検出し、非反応性ガスを無視する排出ガス分析装置を開発しました。[ 1 ] : 52–53

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj Brock , David C.; Gallwas, Gerald E. (2003年1月22日). Max D. Liston, David C. BrockとGerald E. Gallwasが2002年2月19日と2003年1月22日にカリフォルニア州アーバインとフラートンで行ったインタビューの記録(PDF) . ペンシルベニア州フィラデルフィア: Chemical Heritage Foundation .
  2. ^ a b c d e Wilks, Paul A. (2013). 「市販赤外分光計の起源」 . 在庫あり, John T.; Orna, Mary Virginia (編).化学機器の歴史と保存 ACS化学史部門シンポジウム議事録 シカゴ, イリノイ州, 1985年9月9日～10日開催. Springer Verlag. pp.  27– 32. ISBN 978-94-009-4690-3. 2015年6月23日閲覧。
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  5. ^祖先: マックス・デイビス・リストン、第二次世界大戦の徴兵カードに記された米国の若者たち、1940-1947年
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  10. ^ a bアーノルド・サックレー＆マイナー・マイヤーズ・ジュニア (2000).アーノルド・O・ベックマン：卓越の100年．ジェームズ・D・ワトソンによる序文．ペンシルベニア州フィラデルフィア：ケミカル・ヘリテージ財団．ISBN 978-0-941901-23-9。
  11. ^ 「大気分析装置が潜水艦の水中位置特定に重要な役割を果たす」『ザ・ブレティン』 1958年11月27日号。 2015年6月28日閲覧。
  12. ^ 「Liston Scientific Corp」 .会社概要. Hospital Network.com. 2000年6月23日. 2015年6月23日閲覧。
  13. ^ Witte, David L.; Neri, Bruce P. (2013). 「二色分析：ABA-100の設計と機能」.分析化学と臨床化学の現代的トピックス. Springer Verlag. doi : 10.1007/978-1-4613-3418-7_3 . ISBN 978-1-4613-3420-0。
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