托马斯游标
RESEARCH教授
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- 博士: 电子工程，南加州大学，2004
- B.S.: 化学、生物，惠顿学院，1968年
RESEARCH描述
电场遍及生物系统, 从决定离子通过膜通道的最小自由能路径的原子相互作用到通过多细胞动物神经系统的信号传递. 复杂基因组中的每一个分子链接, 转录组, 蛋白质组学, 一个生命体的“泛基因组”网是由原子的物理和化学结合形成的, 我们用牛顿力学来分析, 库仑定律的, 量子力学工具. 而允许我们思考这些问题的意识本身就根植于People类大脑的电子网络中.
肌肉收缩, 感觉, 梦都与电信号有关，也可以被电信号改变. 我们对电场和细胞之间相互作用机制的认识, 器官, 和组织, 然而, 是有限和不完整的. 在最基本的层面上，电场对原子和分子产生力——这是 纳米级生物电学. 我们关注的是短暂的(纳秒), 细胞和组织上的强(每米兆伏)脉冲电场, 结合实验观察与分子模拟, 为了识别和理解外部电磁场与生物结构和系统之间的分子水平的相互作用.
正在进行的实验观察. 脉冲电场可以诱导通常不需要的离子和小分子穿过细胞膜, 这个过程叫做电穿孔或电渗透. 这种现象通常用显微成像来RESEARCH，以监测细胞内荧光染料浓度和分布的变化, 常以相对单位或任意单位报道. 产生真正的定量测量的电穿孔运输, 我们使用校准的共聚焦显微镜来跟踪小分子进入细胞, 我们将这些观察结果与脂质电孔运输的分子动力学模拟联系起来. 我们的结果挑战了通常的假设，即小分子通过电渗透膜的运输主要是通过电孔的简单扩散.
分子建模. 我们对磷脂双层中电孔的形成进行了分子动力学(MD)模拟，以了解电渗透的纳米物理性质. 建立在由一种磷脂和水形成的双层结构组成的简单系统上, 我们现在正在RESEARCH在这些体系中加入离子(Na+)的效果, K+, Ca2+, Cl-), 胆固醇, 以及磷脂和其他生物膜组分的更复杂的混合物, 包括跨膜肽(简单膜蛋白).
Inflammasome激活. 目前正在进行实验RESEARCH，以验证强度(MV/m), 超短电刺激在实体瘤电切治疗中能扰乱线粒体膜, 导致细胞内释放损伤相关分子模式(DAMPs)，如氧化线粒体DNA和完整的心磷脂, 可行的细胞. 细胞质中这些DAMPs的存在激活了炎性小体, 启动先天免疫反应对抗肿瘤的超分子平台.
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奖项及荣誉
- 在2020年该领域被引用次数最多的科学家中，排名前2%的是 斯坦福大学RESEARCH