シモーネ・シュールレ・フィンケ
シモーネ・シュールレ・フィンケ
2019年の世界経済フォーラムでのシューレ・フィンケ氏
生まれる1986年4月16日（年齢  （1986年4月16日）39）
ウルム、ドイツ
母校カールスルーエ工科大学、スイス連邦工科大学
知られている医療診断および治療への応用に向けたマイクロロボットおよびサーボシステムの開発
科学者としてのキャリア
フィールド生物医学工学、ナノテクノロジー、ロボット工学
機関チューリッヒのスイス連邦工科大学

シモーネ・シュールレ＝フィンケ（1986年4月16日、ドイツ・ウルム生まれ）[ 1 ]は、ドイツのバイオメディカルエンジニア、教授であり、スイスのレスポンシブ・バイオメディカル・システム研究所の主任研究員である。シュールレは、ナノロボット技術と磁気サーボ技術の パイオニアである。

教育

2003年、シュールレ氏はドイツのカールスルーエにあるカールスルーエ工科大学（KIT）で高等教育課程を履修しました。 [ 2 ]シュールレ氏は研究中、ハインリッヒ・ヘルツ・フェローシップとドイツ政府奨学金の資金提供を受けて、2つの国際機関で技術を学び、工学の専門知識を応用するために海外に滞在しました。[ 2 ]シュールレ氏はニュージーランドのクライストチャーチにあるカンタベリー大学で最初にバイオエンジニアリングの研究を行いました。 [ 1 ]シュールレ氏は自動薬剤注入および制御を研究し、2006年にプロジェクトを完了しました。[ 3 ]その後、京都大学に渡り、ナノ/マイクロシステム研究所でカーボンナノチューブベースのセンサーの構築と生物医学的用途への応用の基礎を学びました。[ 3 ] 2008年に日本での研究を終えた後、シュールレ氏はドイツに戻って追加のコースと研究を修了し、理学修士を取得しました。 2009年までにKITで産業工学と経営学の学位を取得。[ 1 ]

修士課程修了後、シュールレはスイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETHZ）のロボット工学・知能システム研究所で博士号を取得しました。[ 3 ] ETHZ在学中、シュールレは磁気操作を、バイオメディカル診断および治療ツールやデバイス用のワイヤレスナノスケールロボットを制御する手段として活用することを研究しました。[ 3 ]シュールレは2014年に磁気操作技術に関する博士論文で高い評価を受け、博士号を取得しました。[ 4 ]

キャリア

シュールレはマサチューセッツ州ケンブリッジにあるマサチューセッツ工科大学のコッホ研究所で博士研究員として研究を行った。[ 4 ]コッホ研究所在籍中、シュールレは腫瘍プロファイリングと腫瘍への薬物輸送におけるナノセンサーの利用を研究した。[ 4 ]シュールレは2017年に博士研究員としての研究を終えた。[ 4 ]

2017年、シュールレ氏はチューリッヒ工科大学の応答性生物医学システムのテニュアトラック助教授に就任した。[ 4 ]シュールレ氏が主任研究者を務める応答性生物医学システム研究所は、彼女が着任する直前の2017年に設立されたトランスレーショナルメディシン研究所の一部である。[ 5 ]研究所の目標は、研究室と臨床の境界線を歩み、科学をできるだけ早く治療と診断に移すことである。[ 5 ]応答性生物医学システム研究所で、シュールレ氏は、疾患の細胞的基盤を探究し、疾患を診断して疾患プロセスを標的とするための革新的なナノスケールおよびマイクロスケールのツールを設計することを目標とした研究プログラムを主導している。[ 4 ]

シュールレ氏はシンギュラリティ・グループの専門家諮問委員会メンバーであり、投資家に対し、最も有望な未来技術への投資を促しています。[ 3 ]シュールレ氏はまた、世界経済フォーラムの人間能力強化の未来に関するグローバル未来評議会のメンバーでもあります。[ 6 ]シュールレ氏はまた、STEM分野における女性の活躍と学術文化の向上を訴えています。彼女は、科学研究は個々のサイロではなく、学際的なチームで行われるべきだと主張しています。[ 7 ]

研究

磁気制御法と微細構造設計

シュールレは大学院で、京都大学での学部時代の経験を活かして、カーボンナノチューブ（CTN）の特性と他の物質との界面を機械的に評価する革新的な方法を考案した。[ 8 ]透過型電子顕微鏡（TEM）は新しいCNTの特性を観察するためによく使用されるため、シュールレと彼女の同僚は、CNTと金属の接触強度を画像化するTEM互換デバイスの製造方法を設計した。[ 8 ]このデバイス設計により、CNTと金属の接触が滑るなどのCNT技術の欠陥を観察できるようになり、小型デバイスに使用するためのCNTの将来の製造に役立つだろう。[ 8 ]

この開発に続いて、シュールレは磁場を通して磁性ナノ構造をサーボする方法を考案し、本質的にはナノスケールで物体の姿勢と動きを制御できる磁石ベースのシステムを開発しました。[ 9 ]制御されたサーボは磁性薬物キャリア技術の設計と実装、そして癌細胞への標的化に不可欠であるため、彼らのシステムはトランスレーショナルメディシンに重要な応用があります。[ 9 ] 

ナノおよびマイクロスケールのセンサーとロボット工学

MIT在籍中、シュールレは腫瘍微小環境の診断と特徴付けを可能にする生体内ナノツールの設計に取り組んだ。[ 10 ]標的腫瘍治療の第一歩は腫瘍とその微小環境の特定の生物学の正確な診断であるため、シュールレは交流磁場を介してプロテアーゼ活性ナノセンサーの特異的制御と送達を可能にするシステムの設計に着手した。[ 10 ]ナノセンサーは体内に送達され、熱活性化によって腫瘍部位で露出され、粒子内のタンパク質内容物が消散して尿中に検出可能な副産物との反応が起こり、定量化と診断情報が得られる。[ 10 ]シュールレと彼女の同僚は、ヒト大腸癌のマウスモデルでこの技術を検証し、腫瘍の活動性を評価することに成功した。[ 10 ]

シュールレと彼女の同僚はその後、細胞挙動のメカノ生物学的特性を測定できるロボット技術の設計を強調した極めて重要な論文を発表しました。[ 11 ]彼女らは、細菌を模倣したマイクロロボットプローブを設計し、貪食性の自然免疫細胞であるマクロファージが細菌を狩り取り込む際の攻撃プロファイルを特徴付けることができました。[ 11 ]シュールレと彼女の同僚はロボットの並進運動と回転運動を動的に制御することができたので、マクロファージの攻撃戦略が異なる並進運動と回転運動の獲物のダイナミクスによってどのように異なるかを評価することができました。[ 11 ] 5自由度の磁気ピンセットシステムにより、ロボットの動きを動的に制御できました。[ 11 ]シュールレはその後、この技術を基にして Magnebotix という会社を共同設立しました。[ 12 ] マグネボティックスは、結晶捕捉や生体内の様々な細胞や組織のメカノバイオロジーの解剖など、生物系への応用を目的とした幅広いナノロボット技術を開発している。[ 13 ]

シュールレ氏は、生物学的システムに基づき、標的への薬物送達を可能にする革新的なロボットツールの開発を続けています。2019年には、シュールレ氏と同僚らが、血管を通って組織へのナノ粒子の輸送を容易にする2種類の新しいマイクロプロペラを開発しました。[ 14 ] 1つ目の構造は人工の細菌鞭毛であり、2つ目は生きた磁性細菌の群れでナノ粒子の輸送を容易にする流れを作り出すものです。[ 14 ]既に確立された生物学的構造と生きた生物学を活用したこれらの革新的な薬物送達手段は、患者への効果的な標的薬物送達プラットフォームの実現に向けた進歩を劇的に促進するでしょう。[ 14 ]

賞と栄誉

  • 2020年KITE賞[ 15 ] [ 16 ]
  • 2016年ブランコ・ワイス・フェローシップ - 社会と科学[ 1 ]
  • 2014年ETHチューリッヒ優秀博士論文賞[ 3 ]
  • 2014年ドイツ学術交流会（DAAD）博士研究員[ 17 ]
  • 2014年スイス国立科学財団早期ポスドクモビリティフェローシップ[ 17 ]
  • 2014年 IEEE国際ロボットオートメーション会議 最優秀医学論文賞 共著者[ 1 ]
  • 2008年 ハインリッヒ・ヘルツ研究奨学金、ドイツ[ 1 ]
  • 2008年バーデン＝ヴュルテンベルク州奨学金（B.-W.財団）[ 1 ]
  • 2003年ロータリー財団奨学金、ドイツ[ 1 ]

出版物を選択

  • 腫瘍画像診断のための標的磁気共鳴画像造影剤の遺伝子エンコーディング．シモーネ・シューレ，古林麻衣子，アヴァ・P・ソレイマニー，ティノテンダ・グウィサイ，ウェイ・ファン，クリストファー・ヴォイト，サンジータ・N・バティア．ACS Synthetic Biology, vol. 9: no. 2, pp. 392–401, Washington, DC: American Chemical Society, 2020. [ 18 ]
  • 対流促進ナノ粒子輸送のための合成および生体マイクロプロペラ．Simone Schuerle, Ava P. Soleimany, T. Yeh, GM Anand, M. Häberli, HE Fleming, Nima Mirkhani, Famin Qiu, Sabine Hauert, X. Wang, Bradley J. Nelson, Sangeeta N. Bhatia. Science Advances, vol. 5: no. 4, pp. eaav4803, Washington, DC: AAAS, 2019. [ 14 ]
  • ロボット制御のマイクロプレイが貪食に先立つ初期攻撃モードを解決する。Simone Schuerle、Ima Avalos Vizcarra、Jens Moeller、Mahmut Selman Sakar、Berna Özkale、Andre Machado Lindo、Fajer Mushtaq、Ingmar Schoen、Salvador Pane、Viola Vogel、Bradley J. Nelson。Science Robotics、第2巻、第2号、pp. eaah6094、ワシントンD.C.：AAAS、2017年。[ 11 ]
  • 磁気駆動型プロテアーゼセンサーを用いた生体内腫瘍プロファイリング. Simone Schürle, Jaideep S. Dudani, Michael G. Christiansen, Polina Anikeeva , Sangeeta N. Bhatia. Nano Letters, vol. 16: no. 10, pp. 6303–6310, Washington, DC: American Chemical Society, 2016. [ 10 ]
  • 生命科学への応用に向けたマイクロ・ナノ構造の3次元磁気操作．シモーネ・シューレ，サンドロ・エルニ，マールテン・フリンク，ブラッドリー・E・クラトクヴィル，ブラッドリー・J・ネルソン．IEEE Transactions on Magnetics, vol. 49: no. 1, pp. 321–330, Piscataway, NJ, USA: IEEE Inst. Electrical Engineers Inc., 2013. [ 19 ]
  • ワイヤレス磁気操作のためのCoNiReP無電解コーティングによるらせん状および管状の脂質微細構造。シモーネ・シューレ、サルバドール・パネ、エヴァ・ペリサー、ジョルディ・ソート、マリア・D・バロ、ブラッドリー・J・ネルソン。Small、第8巻、第10号、pp. 1498–1502、ワインハイム：Wiley-VCH、2012年。[ 4 ]

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h「フェローの詳細」。ブランコ・ワイス・フェローシップ - 科学協会。 2020年5月4日閲覧。
  2. ^ a b「ロボットポッドキャスト：結晶を収穫するためのマイクロロボット、シモーネ・シュールレ氏と」アイルランド・テック・ニュース2017年2月2日. 2020年5月4日閲覧。
  3. ^ a b c d e f「The Singularity Group | News & Reports」www.singularity-group.com . 2020年5月4日閲覧。
  4. ^ a b c d e f gスイス、グループ長 ETH チューリッヒ Reaktionsfähige Biomed Systeme Prof Dr Simone Schürle-Finke HCI E. 367 1 Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10 8093 Zürich。「グループ長」。rbsl.ethz.ch 。2020年5月4日に取得。{{cite web}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
  5. ^ a b「元LMRTメンバーのシモーネ・シュールレ博士がETHチューリッヒの応答性生物医学システムのテニュアトラック助教授に任命」 。 2020年5月3日閲覧。
  6. ^ 「シモーネ・シューレ＝フィンケ」世界経済フォーラム。2020年5月4日閲覧。
  7. ^ 「Simone Schürle on Shaping a Sustainable Research Culture | 25.06.2019 | News | Sciences Switzerland」 naturalsciences.ch 2019年6月25日. 2020年5月4日閲覧。
  8. ^ a b c Schuerle, Simone; Tiwari, Manish K.; Shou, Kaiyu; Poulikakos, Dimos; Nelson, Bradley J. (2011-08-01). 「誘電泳動法で組み立てられ、懸架された単層カーボンナノチューブを用いたデバイスの製造によるナノエレクトロニクスデバイスの特性評価の向上」 .マイクロエレクトロニクス工学. 第36回国際マイクロ・ナノエンジニアリング会議（MNE）議事録. 88 (8): 2740– 2743. doi : 10.1016/j.mee.2011.01.008 . ISSN 0167-9317 . 
  9. ^ a b Schürle, S.; Peyer, KE; Kratochvil, BE; Nelson, BJ (2012年5月). 「1次元ナノ構造のホロノミック5自由度磁気制御」. 2012 IEEE国際ロボティクス・オートメーション会議. pp.  1081– 1086. doi : 10.1109/ICRA.2012.6224926 . ISBN 978-1-4673-1405-3. S2CID  2976327 .
  10. ^ a b c d e Schuerle, Simone; Dudani, Jaideep S.; Christiansen, Michael G.; Anikeeva, Polina; Bhatia, Sangeeta N. (2016-10-12). 「生体内腫瘍プロファイリングのための磁気駆動型プロテアーゼセンサー」 . Nano Letters . 16 (10): 6303– 6310. Bibcode : 2016NanoL..16.6303S . doi : 10.1021/acs.nanolett.6b02670 . hdl : 1721.1 /112655 . ISSN 1530-6984 . PMC 5344125. PMID 27622711 .   
  11. ^ a b c d eシュールレ、シモーネ;ビスカラ、イマ・アバロス。モラー、イェンス。サカール、マフムート・セルマン。オズカレ、ベルナ。リンド、アンドレ・マシャド。ムシュタク、ファジェル。シェーン、イングマール。パネ、サルバドール。ヴォーゲル、ヴィオラ。ネルソン、ブラッドリー J. (2017-01-04)。「貪食に先立つ初期攻撃モードを解決するためにロボット制御されたマイクロプレイ」。科学ロボティクス。2 (2) えあ6094。土井：10.1126/scirobotics.aah6094。ISSN 2470-9476。PMID 33157864。S2CID 5060051。   
  12. ^ 「探知して破壊する：マイクロロボットプローブが免疫システム防御をテスト | Robohub」 。 2020年5月4日閲覧。
  13. ^ 「Magnebotixについて」 。 2020年5月4日閲覧。
  14. ^ a b c d Schuerle, S.; Soleimany, AP; Yeh, T.; Anand, GM; Häberli, M.; Fleming, HE;​​ Mirkhani, N.; Qiu, F.; Hauert, S.; Wang, X.; Nelson, BJ (2019-04-01). 「対流促進ナノ粒子輸送のための合成および生体マイクロプロペラ」 . Science Advances . 5 (4) eaav4803. Bibcode : 2019SciA....5.4803S . doi : 10.1126/sciadv.aav4803 . ISSN 2375-2548 . PMC 6486269. PMID 31032412 .   
  15. ^ 「KITE Award」 . ethz.ch. 2020年5月4日閲覧。
  16. ^ 「Prix Zonta for Simone Schürle-Finke」 . ethz.ch. 2019年10月22日. 2020年5月4日閲覧。
  17. ^ a b「脳の健康と強化を形作る50人以上の専門家とイノベーターに会う」 SharpBrains . 2017年10月8日. 2020年5月4日閲覧。
  18. ^ Schuerle, Simone; Furubayashi, Maiko; Soleimany, Ava P.; Gwisai, Tinotenda; Huang, Wei; Voigt, Christopher; Bhatia, Sangeeta N. (2020-02-21). 「腫瘍イメージングのための標的磁気共鳴画像造影剤の遺伝子エンコーディング」 . ACS Synthetic Biology . 9 (2): 392– 401. doi : 10.1021/acssynbio.9b00416 . hdl : 1721.1 / 125569 . PMC 7934227. PMID 31922737 .  
  19. ^ Schuerle, Simone; Erni, Sandro; Flink, Maarten; Kratochvil, Bradley E.; Nelson, Bradley J. (2013年1月). 「生命科学への応用のためのマイクロ・ナノ構造の3次元磁気操作」. IEEE Transactions on Magnetics . 49 (1): 321– 330. Bibcode : 2013ITM....49..321S . doi : 10.1109/TMAG.2012.2224693 . ISSN 1941-0069 . S2CID 44359124 .  
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