Davison, Alan

Alan Davison
Alan Davison
Syntymäaika 24. maaliskuuta 1936( 24.3.1936 )
Syntymäpaikka Ealing, Englanti
Kuolinpäivämäärä 14. marraskuuta 2015 (79-vuotias)( 14.11.2015 )
Kuoleman paikka North Falmouth, Massachusetts
Maa
Työpaikka Massachusettsin Teknologian Instituutti
Alma mater Swansea University (Ph.D.), Imperial College London (Ph.D.)
Akateeminen tutkinto Filosofian tohtori (Ph.D., 1962)
Akateeminen titteli Professori, Royal Societyn (FRS) jäsen
tieteellinen neuvonantaja Sir Geoffrey Wilkinson (Nobel-palkittu 1973)
Palkinnot ja palkinnot Lontoon Royal Societyn jäsen
Nimikirjoitus

Alan Davison ( eng.  Alan Davison ; 24. maaliskuuta 1936 , Ealing , Englanti  - 14. marraskuuta 2015 , North Falmouth, Massachusetts ) - englantilainen epäorgaaninen kemisti , synteettinen. Massachusetts Institute of Technologyn professori ; Royal Societyn ( FRS ) jäsen. Hän työskenteli organometallikemian ja siirtymämetallien kemian alalla . Yhdessä Alun Jonesin kanssa he tekivät suuren löydön teknetium-isotoopista ( 99mTc-SESTAMIBI ), jolla oli kyky selektiivisesti lokalisoitua ihmisen sydänlihakseen, mikä laajensi merkittävästi isotooppilääketieteen käytäntöä maailman yhteisössä.

Elämäkerta

Alan Davison syntyi Ealingissä Englannissa 24. maaliskuuta 1936. Hän oli John William Davisonin (1898-1984), piirtäjän Durhamista ( Englanti ) ja rouva Ellen Jane (Woodley) Davisonin (1907-1976), ompelijan Kenfigistä ja Port Talbotista (Etelä-Wales), ainoa lapsi. Hänen isovanhempansa olivat Joseph Davison (s. 1874, huonekaluvalmistaja) ja Mary Eleanor (Carr) Davison (s. 1874) Low Fellistä, Newcastlesta, Englannista . Alanin äidin puolelta isovanhemmat olivat James Thomas Woodley (s. 1881, värvätty buurien sotaan) ja rouva Ellen (Fuell) Woodley (s. 1883) St Marylebonesta Lontoosta .

Alanin vanhemmat muuttivat Etelä-Walesiin pian hänen syntymänsä jälkeen. Koulun jälkeen hän oli käytännöllinen ja seikkailunhaluinen nuori poika, ja hän meni töihin terästehtaan laboratorioon Etelä-Walesiin täydentääkseen perheen tuloja. Työtoverit kannustivat häntä opiskelemaan NIT:n teknilliseen kouluun ja saamaan stipendin vasta perustetussa (1920) Swansean yliopistossa . Valmistuttuaan Swanseasta Alan sai Royal Fellowshipin Lontoon Imperial Collegessa , jossa hän suoritti tohtorin tutkinnon epäorgaanisesta kemiasta vuonna 1962 Sir Geoffrey Wilkinsonilta (1921-1996). Jotkut Wilkinsonin ja Davisonin opintoryhmän opiskelijoista olivat Martin Bennett, Denis Evans, Ray Colton, Malcolm Green, Bill Griffith, Eddie Abel ja John Osborne. Kaikista heistä tuli yliopiston kemian professoreita, mikä myötävaikutti modernin organometallisen ja epäorgaanisen kemian syntymiseen . Jeffrey Wilkinson yhdessä E.O. Fischer sai Nobelin kemian palkinnon vuonna 1973.

Tutkimuksessaan jatko-opiskelijana Alan hankki tarvittavat taidot syntetisoida siirtymämetallien organometalliyhdisteitä, jotka olivat erityisen herkkiä vedelle ja hapelle. Hänen pääpainonsa oli siirtymämetallikarbonyyliyhdisteissä. Puolustettuaan tohtorintutkintonsa Jeffrey Wilkinsonin neuvosta , joka oli aikoinaan Yhdysvalloissa Harvardin yliopistossa ja Massachusetts Institute of Technologyssa (MIT), Alan Davison nimitettiin kemian lehtoriksi Harvardin yliopistoon . Elokuussa 1962 Alan muutti Massachusettsiin .

Tieteellinen toiminta

Vuodesta 1962 vuoteen 1964 Alan työskenteli Harvardin yliopistossa , jossa hän opiskeli ditioleenligandeja sisältäviä metallikomplekseja Richard H. Holmin kanssa, jotka ovat tärkeitä bioorgaanisen kemian kannalta. He käyttivät elektroniparamagneettista resonanssispektroskopiaa ( EPR ), josta he päättelivät, että nikkelikompleksin pariton elektroni perustui metalliin [1] , [2] . Teoksessa "The Myth of Nickel(III) and Nickel(IV) in Planar Complexes" Harry Gray, FRS Kalifornian teknologiainstituutista , tuli erilaiseen johtopäätökseen, mikä viittaa siihen, että pariton spin oli ligandi, ei paikallinen metalli. . Tämä akateeminen kilpailu sytytti kilpailevan, mutta kollegiaalisen keskustelun, joka jatkui vuosia ja synnytti molemminpuolisen hyväntahtoisen ystävyyden kemistien keskuudessa.

Vuonna 1964 Alan nimitettiin Massachusetts Institute of Technologyn epäorgaanisen kemian apulaisprofessoriksi . Siellä hän palasi organometallikemian tutkimukseen . Hän oli erityisen ylpeä siitä, että hän määritti mangaani-vetysidoksen välisen etäisyyden ensimmäisessä metallikarbonyylihydridin neutronidiffraktiotutkimuksessa [3] . Metalli-vetysidoksen luonne on keskeinen organometallikemiassa , ja Davisonin tutkimus tällä alueella auttoi ymmärtämään, että vetyatomi on yhtä stereokemiallisesti aktiivinen kuin suurempi ligandi , eikä se ole piilossa metallin valenssielektronikuoressa . atomi. Toinen merkittävä panos näiden vuosien aikana oli hänen perustutkimuksensa siirtymämetallista ja boorin kemiasta. Tutkiessaan hiili-metalli-sidosominaisuuksia syklisissä hiilivedyissä [4] hän laajensi metallikompleksien reaktioihin boraaniklustereiden kanssa [5] ja syntetisoi uuden, mutta stabiilin yhdisteen, jossa rautatrikarbonyyliyksikkö korvasi pentaboraanin BH:n apikaalisen osan. -9. [6] . Tämä oli varhainen osoitus isolobal-periaatteesta, jonka Roald Hoffmann , FRS , kehitti ja kuvaili vuoden 1976 Nobel- luentossaan. Tämä molekyyli oli Greenwoodin ja Earnshawin The Chemistry of the Elements (ensimmäinen painos) kannessa, mikä oli tuolloin hyvin harvinainen kunnianosoitus. Vuosia myöhemmin Alan Davison sovelsi asiantuntemustaan ​​boorisiirtymämetallikemiasta lääketieteessä boorineutronien sieppausterapian alalla [7] [8] .

Yksi Alan Davisonin varhaisista merkittävistä panoksista oli uudesta spektroskooppisesta instrumentista, ydinmagneettisesta resonanssista (NMR) saadun tiedon käyttö ja tulkinta . Klassisessa työssä [9] yhteistyössä F. Albert Cottonin, Stephen J. Lippardin ja muiden kanssa kaikkien protonien NMR-ekvivalenssiongelma sitoutumattomassa "sandwich" syklopentadienyyliligandissa ratkaistiin tavalla, joka johti Stereokemiallisen pehmeyden ja juoksevuuden käsite, joka on nykyään yleinen laajalla organometallikemian alalla.

Useissa julkaisuissa Davison käytti ferroseenia rakennuspalikkana kehitettäessä uutta kaksihampaisten fosfiiniligandien luokkaa [10] [11] . Siten "sandwich-kompleksia" käytettiin redox-ligandina kahden fosforiatomin välillä, joiden yksinäiset elektroniparit voisivat sitoutua toiseen siirtymämetallikeskukseen; tätä strategiaa käytetään edelleen usein uusien yksittäisten ligandien etsimisessä. Erilaisten tutkimusten ja uusien metallikompleksien reaktiivisuuden tutkiminen vaikutti siihen, että Davison sai professorin arvonimen Massachusetts Institute of Technologyssa vuonna 1974. Hän jatkoi kemian perustutkinto- ja jatko-aineiden opettamista ja jatkoi jatkuvaa tutkimusta MIT :ssä 31 vuoden ajan ja oli sitten kunniaprofessori vielä 10 vuotta.

Ydinlääketieteen kemian tutkimus

Vuonna 1970 Harvard Medical Schoolissa (HMS) kliinisen koulutuksen osasto perusti yhteisen ydinlääketieteen ohjelman (JPNM) opetus- ja tutkimuspohjaksi tunnettujen sairaaloiden ohella Bostonissa , Massachusettsissa . Laitosten välinen yhteistyö on auttanut nopeasti kasvavan isotooppilääketieteen alan tutkimuksessa ja käytännön soveltamisessa sekä radiologian , radiokemian , säteilybiologian , säteilyfysiikan ja sisätautien yhteistyötutkimuksen edistämisessä . Harvard JPNM:n perusti S. James Adelstein, joka oli silloin Harvard Medical Schoolin radiologian apulaisprofessori . Vuonna 1971 tohtori Adelstein kutsui nuoren brittiläisen kemistin Alun Jonesin (ydinkemian tohtori 1969, Liverpoolin yliopisto , Englanti ) JPNM:ään. Apulaisprofessorina Jones pyrki vuonna 1974 tekemään yhteistyötä Alan Davisonin kanssa päästäkseen käsiksi synteettiseen ja teoreettiseen epäorgaanisen kemian tietoon MIT :ssä . Noihin aikoihin Davison ja muut epäorgaaniset kemistit alkoivat mallintaa ja ymmärtää metallikeskusten luonnetta entsyymien toimintaan biologisissa järjestelmissä [12] [13] , joten vaikutti luonnolliselta, että professori Richard Holm Harvard Medical Schoolista viittaa Alun Jonesiin. professori Davisonille MIT-instituutissa .

Davison ja Jones yhdistivät klassisen kemian ja radiologian alat varmistaakseen, että uutta saatavilla olevaa isotooppia 99mTc sovellettiin järkevästi isotooppilääketieteen alalla. Alkuaine teknetium on metalli ja se on jaksollisen järjestelmän keskellä ; kuitenkin, kaikki teknetiumin radioaktiiviset isotoopit , mukaan lukien 98Tc, joiden pisin puoliintumisaika on 4,2 miljoonaa vuotta, hajosivat ennen elämän muodostumista Maahan. Tämä tarkoitti, että teknetiumin vaikutusta ihmiskehoon ei tiedetty, samoin kuin metallin reaktiivisuuden luonnetta. Vaikka venäläinen kemisti Dmitri Ivanovitš Mendelejev (1834–1907) ennusti alkuaineen 43 olemassaolon , sen ominaisuudet ja kemia olivat suurelta osin hypoteettisia aina 1930-luvulle asti ja alkuaineiden kontrolloidun muuntumisen löytämiseen asti (Segrè & Seaborg 1938).

1950-luvulla, 1940-luvun atomipommin kehittämisen jälkeen, YK :n Atoms for Peace -ohjelma keskittyi radioaktiivisuuden rauhanomaiseen käyttöön (Myers, 1979). Tärkeimmät kiinnostavat isotoopit olivat jodinuklidit niiden ydinaseiden käytön aiheuttaman kriittisen vaikutuksen vuoksi . Kaikista tutkituista isotoopeista 99mTc:llä oli kuitenkin parhaat ydinominaisuudet (fyysinen puoliintumisaika kuusi tuntia) ihmiskehon kuvaamiseen äskettäin kehitetyllä "vihakammiolla". Koska 140 keV:n gammafotonilla oli riittävästi energiaa tunkeutuakseen ihmiskehoon, se ei ollut vuorovaikutuksessa eikä synnyttänyt reaktiivisia ioneja, mutta se oli tehokas havaitsemisessa (1957).

Lyhytikäisen 99mTc:n saatavuuden käytännön näkökohta ratkesi vuonna 1960, kun Powell Richards rakensi 99Mo/99mTc-generaattorin Brookhaven National Laboratoryssa (BNL) New Yorkissa (1960). Tässä kromatografisessa erotuksessa pitkäikäinen alkuperäinen radionuklidi 99Mo (t1/2 = 66 h, kuten Na2[MoO4]) adsorboitiin alumiinioksidiin. Beetahiukkasten emission jälkeen jokainen molybdeeniatomi mutatoitui lyhytikäiseksi tytärnuklidiksi 99mTc (t1/2 = 6h), joka erottui nopeasti [MoO4]2–:sta isotonisessa suolaliuoksessa [TcO4]-:nä. Vakain teknetiumin kemiallinen muoto, jonka hapetusaste on +7 veden ja hapen läsnä ollessa, on Na[TcO4]-yhdiste. Perteknetaattiasetaatilla on sama koko ja varaus kuin jodidianionilla, ja se keskittyy samalla tavalla nisäkkään kilpirauhaseen suonensisäisen injektion jälkeen. Kehon kudosten visualisointi on inspiroinut tutkijoita lisäämään empiirisesti lähes minkä tahansa metallikelaatin pelkistysaineella ja tarkkailemaan jakautumista eläimissä. Ensimmäisen nopean prosessin erilaisten puhtaiden teknetiumyhdisteiden saamiseksi keksijä William S. Eckelman loi ilmaisun "instant kits" ja niiden biologisen luokituksen "kromatografiseksi rottaksi" (Eckelman & Richards 1970). Nämä pikasarjat yhdessä 99mTc-generaattorin kanssa ovat tasoittaneet tietä lukuisten käytännön sovellusten kehittämiselle erilaisten ihmisten sairauksien kuvantamiseen ja diagnosointiin. Perinteistä 99mTc:n kemiallisen koostumuksen tutkimusta vaikeutti se tosiasia, että tyypillisestä 99mTc-generaattorista eluoituneen teknetiumin massa oli pikogrammien alueella, paljon alle sen pitoisuuden, jonka aikakauden spektroskooppiset menetelmät pystyivät havaitsemaan.

Käyttämällä empiiristä "kromatografista rotta" lähestymistapaa 1970-luvun puoliväliin mennessä monet tutkijat alkoivat tutkia elinspesifistä kuvantamista erilaisilla 99mTc-kelaatilla. Davisonin ja Jonesin alkuperäinen yhteistyö keskittyi teknetiumrakenteiden sovittamiseen munuaisten ja luiden visualisoimiseksi.

Samoihin aikoihin Davison sai useita milligrammoja pitkäikäistä nuklidia 99Tc (t1/2 = 211 000 vuotta) Yhdysvaltain energiaministeriöltä ja yhdessä jatko-opiskelijoiden Harvey S. Tropen ( Ph.D. 1979, MIT ) kanssa Chris Orwig ( Ph.D. 1981, MIT ), Bruno V. De Pamfilis ( Ph.D. 1981, MIT ) ja James V. Brodak ( Ph.D. 1981, MIT ) aloittivat teknetiumyhdisteiden syntetisoinnin korkeammassa hapetustilassa vuonna rakenteiden tunnistamiseksi kliinisissä "hetkellisissä sarjoissa" 99mTc [14] [15] [16] . Aluksi nämä kudosspesifisten lääkkeiden valmistukseen käytettävät sarjat hyväksyttiin turvallisiksi ja tehokkaiksi, ja ne sijoitettiin tiettyihin elimiin. Mutta teknetiumia sisältävien yhdisteiden tarkkaa rakennetta ei tiedetty, koska pitoisuus oli liian alhainen klassiseen spektroskopiaan. Davison ja Jones aloittivat tyypillisesti klassisella kemialla ja spektroskopialla karakterisoinnilla MIT -laboratorioissa käyttämällä makroskooppisia määriä pitkäikäistä nuklidia 99Tc, ja sitten etenivät merkkiainetasolle käyttämällä lyhyempää isotooppia 99mTc biologiseen arviointiin Jonesin laboratoriossa Harvard Medical Schoolissa [17 ] [18] [19] [20] [21] . Tämä oli odotettua vaikeampaa, koska teknetiumin reaktiotuotteet muuttuvat, kun alkuaine pyrkii yhdistämään metallista metalliin korkeammilla pitoisuuksilla muodostaen happisillallisia monikeskuskeskeisiä komplekseja. Kuitenkin erittäin laimeilla teknetiumpitoisuuksilla 99Mo/99mTc-generaattorista, kuten "pikapakkauksissa", kineettisesti stabiileja mononukleaarisia teknetiumkomplekseja muodostuu ylimääräisen kelaatin kanssa ennen kuin metalli reagoi itse.

Davison ja Jones tunnetaan parhaiten työstään kuuden koordinaatin teknetium(I)-isosyanidikompleksien parissa. Tutkimukset johtivat 99mTc-SESTAMIBI:n (Cardiolite) kehittämiseen, joka on ensimmäinen onnistunut 99mTc-pohjainen sydämen kuvantamisaine. 99mTc-SESTAMIBI on tällä hetkellä käytössä maailmanlaajuisesti, ja se tunnetaan kultastandardina sydänlihaksen perfuusiokuvauksessa, mikä on auttanut edistämään ydinkardiologian alaa. Ennen vuotta 1982 kvaternaaristen ammoniumyhdisteiden kerrottiin kerääntyvän sydänlihakseen, ja 1960-luvulla australialainen kemisti Sir Ronald Sidney Newholm raportoi myös kationisten oktaedristen kompleksien valmistamisesta muodossa [Tc(diars)2X2]+. Vaikka kukaan ei uskonut, että teknetiumin kationiset kompleksit muistuttaisivat hydratoitua [K+]- tai ammoniumkationia. Mutta Davisonin jatko-opiskelija Michael Abrams ( Ph.D. 1982, MIT ) jatkoi joidenkin Tc+-kompleksien valmistamiseen. Hän eristi ja karakterisoi useita teknetiumin (I) 6-koordinaattisia lipofiilisiä kationisia komplekseja alkyyli-isosyanidien kanssa [22] . Vielä tärkeämpää on, että hän sai näitä yhdisteitä riittävinä kvantitatiivisina saantoina alkaen natriumperteknetaatista vedessä ja ilman läsnä ollessa. Radioaktiivisen isotoopin teknetiumin lyhyen puoliintumisajan vuoksi vaadittiin nopeaa ja tehokasta synteesiä. Tiedemiesten skeptisyys voitettiin, koska ennen tätä teknetiumyhdisteitä (+1) ei voitu saada puhtaassa muodossa ja stabiileja vedessä.

Isosyanidi-teknetiumin kationiset kompleksit mahdollistivat aineen biologisen jakautumisen ja kertymisen arvioinnissa in vivo eläinten terveessä sydänlihaksessa. Newholmin raportoimien kationisten Tc-99m-diarien prototyyppien todettiin olevan samanlainen sydänlihaksen kertymä käytännöllisesti katsoen kaikissa testatuissa lajeissa (mukaan lukien kädelliset), paitsi ihmisiä. Vaikka lukuisia tutkimuksia haittasivat ihmisen sydänlihaksen epäonnistumiset, Davison ja Jones (tohtori John Lister-Jamesin avulla) edistyivät tert-butyyli-isosyanidiyhdisteen testaamisessa vapaaehtoisilla ihmisillä Brigham and Women's Hospitalissa Bostonissa. Itse asiassa ensimmäinen vapaaehtoinen oli JPNM:n johtaja ja Harvard Medical Schoolin dekaani . Ensimmäiset kuvat ihmiselimistä olivat parempia kuin eläimistä, vaikka keuhkoihin ja maksaan havaittiin merkittävää lääkkeen kertymistä ja retentiota, mikä häiritsi selkeiden kuvien saamista sydänlihaksen kärjestä [23] . Kolmas vapaaehtoinen oli itse Alan Davison, joka suoritti ensimmäisen elinten kuvantamistutkimuksen teknetiumia käyttäen.

Ensimmäiset onnistuneet kuvat ihmissydämestä vuonna 1984 inspiroivat toista Davisonin jatko-opiskelijaa, James Kronaugea ( Ph.D. 1987, MIT ), syntetisoimaan ja testaamaan erilaisia ​​funktionalisoituja isosyanidiyhdisteitä, mikä johti toisen sukupolven yhdisteisiin, joilla on vähemmän keuhkojen pidättymistä ja nopeaa maksasappia. [ 24] . Tällä hetkellä teollisuuden ( DuPont Pharma ) tuki kiihtyi, ja entisten Davison-opiskelijoiden Timothy R. Carrollin ( Ph.D. 1984, MIT ) ja Karen Linderin ( Ph.D. 1986, MIT ) avulla kolmas sukupolvi ja nopea lääkeaineen transmetaloituminen. Menetelmä kehitettiin stabiilin pakastekuivatun koostumuksen saamiseksi ja sen myöhempään kaupalliseen käyttöön (Kiat et ai. 1989).

Lääkeyhtiö DuPontin teollinen tuki sarjojen kaupalliseen tuotantoon ja jakeluun sekä objektiivisten monikeskuskliinisten tutkimusten kehittämiseen ja suorittamiseen on mahdollistanut sydäninfarktin epäiltyjen sydäninfarktin ja verenkierron tukkeutuneiden sydänvikojen korjaamisen. Kokoamisen, tilastollisen analysoinnin ja kliinisten tietojen esittämisen jälkeen diagnostinen kuvantamistyökalu sai Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston ( FDA ) hyväksynnän ja hyväksynnän vuonna 1990 epäiltyjen sydäninfarktien paikantamiseen. 1980-luvulla FDA :n Cardiolith-hyväksyntää tukevia testejä vaadittiin vain kliinisen turvallisuuden ja tehokkuuden osoittamiseksi sydänlihaksen kuvantamiseen suhteessa verenkiertoon ja siten mahdollisesti sepelvaltimotukoksen havaitsemiseen. Kun tukoskohta (tai tietty sepelvaltimo) on tunnistettu, verenvirtaus voidaan palauttaa sepelvaltimon ohitusleikkauksella tai viime aikoina perkutaanisella transluminaalisella sepelvaltimon angioplastialla (PTCA). PTCA on toimenpide, jossa pitkä, kapea putki (tai katetri) viedään jalan reisivaltimon läpi, verisuonia pitkin aortaan ja sepelvaltimoon tukoskohdassa. Kun ohjauskatetri on paikallaan, pallokatetri viedään tukosten läpi ja täytetään tukos avaamiseksi ja valtimon laajentamiseksi. Tämän jälkeen ilmapallo tyhjennetään ja sepelvaltimon sisään voidaan sijoittaa laajennettava kuituverkko tai stentti suonen pitämiseksi auki.

Kuvaustoimenpiteen ja revaskularisaatiotoimenpiteen yhdistelmä tukkeutuneiden sepelvaltimoiden avaamiseksi mahdollistaa veren reperfusoinnin kudoksiin ja toimittaa happea ja ravinteita sydänlihaksen korjaamiseksi. Diagnostiikan ja interventioiden asianmukainen käyttö ei ole pelkästään säästänyt miljoonia ihmishenkiä vuosien varrella, vaan se on myös parantanut huomattavasti näiden potilaiden elämänlaatua. Itse asiassa Alan Davison itse sai hyväksytyn lääkkeen toisen kerran sydänkohtauksen uhrina, noin 11 vuotta sen löytämisen jälkeen. Siten voimme sanoa, että hänen löytämänsä huume auttoi pidentämään hänen elämäänsä vielä 18 vuodella.

Vaikka Kardiolit paikansi tehokkaasti tukkeutuneita sepelvaltimoita, sydänlihaksen kerääntymis- ja retentiomekanismi oli puhtaasti teoreettinen. Vuodesta 1988 vuoteen 1995 Davison teki yhteistyötä Brigham and Women's Hospitalin tutkijoiden kanssa (mukaan lukien David Pivink-Worms, Mary L. Chiu ja James Kronauge) määrittääkseen myosyyttien kertymisen ottomekanismin ja subsellulaarisen lokalisoinnin [25] [26] . Cardiolith-pakkausten kaupallinen saatavuus ja sydänlihaksen perfuusiokuvauksen (MPI) nopea kehitys on johtanut ydinkardiologian alan kehitykseen ja isotooppilääketieteen käytännön kasvuun. Cardioliten maailmanlaajuinen käyttö vuonna 2010 oli noin 40 miljoonaa toimenpidettä (kaksi vuotta sen yleistymisen jälkeen) tai noin 20 miljoonaa toimenpidettä pelkästään Pohjois-Amerikassa.

Pian sen jälkeen, kun viranomainen oli hyväksynyt sydänkohtauspotilaiden kliinisen diagnoosin, lääkärit alkoivat havaita epätavallisia polttopisteitä tai "kuumia kohtia" läheisillä rintakehän alueilla, jotka osoittautuivat kasvaimiksi. Syöpäsolubiologian tutkimukset Alan Jonesin laboratoriossa Harvardissa ovat paljastaneet 99mTc-SESTAMIBI :n kertymisen erittäin metabolisten ja nopeasti kasvavien kasvainsolujen mitokondrioihin sekä nopean puhdistuman syövissä, jotka osoittivat monilääkeresistenssiä kemoterapeuttisille aineille [27] [ 27] 28] . 99mTc-SESTAMIBI testattiin myöhemmin kliinisesti ja hyväksyttiin kilpirauhasen ja rintasyövän kuvantamiseen, jossa se on erittäin arvokas kasvainten kuvantamiseen naisilla, joilla on tiheät rinnat, kun mammografia epäonnistuu.

Davisonin ja Jonesin yhteistyö on ollut poikkeuksellisen hedelmällistä heidän persoonallisuuksiensa välisen synergian ansiosta. Vaikka heidän käytöksensä vaikuttivat melko erilaisilta, ne korostivat toisiaan, sillä Davisonilla oli villi mielikuvitus, ja Jones järjesti huolellisen järjestelyn ja seurasi esittääkseen vaikuttavan tutkimusehdotuksen tutkimuslaboratorioiden kirjeenvaihtorahoituksesta. 15 vuoden yhteistyön jälkeen kaksi brittiläistä ulkomaalaista sai MERIT (Method of Extension of Research Over Time) -palkinnon Yhdysvaltain kansalliselta terveysinstituutilta ( NIH ). MERIT Awards -palkinnot on suunniteltu tarjoamaan pitkäaikaista apurahatukea tutkijoille, joiden tutkimusosaaminen ja tuottavuus ovat ylivoimaisia ​​ja jotka jatkavat erinomaisen suorituskyvyn saavuttamista. NIH:n henkilökunta ja kansallisten neuvottelukuntien jäsenet määrittävät ehdokkaat MERIT-palkinnon saajaksi tarkastelemalla kilpailevia tutkimusapurahoja, jotka on jätetty Yhdysvaltain kansanterveyspalveluun (PHS). Tämä on merkittävää, koska jatkuvan ehdotusten tekemisen ja jättämisen taakka voi häiritä ja kuluttaa resursseja tutkimusaiheen täydentämiseen tai laajentamiseen. MERIT-palkinto myönnettiin uusien teknetiumyhdisteiden synteesistä ja niiden rakenne-aktiivisuussuhteiden tutkimuksesta biologisissa järjestelmissä.

Cardioliten löytö herättää eniten huomiota sen kaupallisen menestyksen vuoksi, mutta Alan jatkoi teknetiumin kemian tutkimista ja määrittelyä vielä vuosikymmenen ajan. Tasainen virta lahjakkaita perustutkinto- ja jatko-opiskelijoita kulki hänen MIT :n laboratorion läpi ja jakoi Alanin rakkauden kemiaan ja toveruuteen. Alan piti mieluummin tutkimusryhmänsä pienenä, yleensä alle kuuden opiskelijan, ja hän nautti nuorten kemistien mentoroinnista ja heidän innostuksensa ruokkimisesta. Yhdessä luoviin kokouksiin osallistuvien opettajien kanssa hän jatkoi teknologian kykyjen parantamista monimutkaisten kemiallisten ja biologisten järjestelmien käyttäytymisen tutkimiseksi. Yhdessä John Thornbackin ( Loughborough University , Englanti) ja opiskelijoiden Ron Pearlsteinin ( FT 1988, MIT ) ja Lynn O'Connellin ( FT 1989, MIT ) kanssa hän tutki 99Tc NMR:n ominaisuuksia ja sen signaalin muutoksia elävät kudokset [29] [30] . Tätä ainutlaatuista Fourier-muunnos-NMR-spektroskopian sovellusta on käytetty osoittamaan Cardioliten vuorovaikutuksen puuttuminen solunsisäisten molekyylien kanssa sydänkudoksissa [31] .

Davison ja Jones perustivat ensimmäisen kansainvälisen symposiumin teknetiumin soveltamisesta kemian ja ydinlääketieteen alalla Padovan yliopistossa Italiassa vuonna 1982. Italian paikka valittiin fyysikko Emilio Segrèn (Perrier & Segrè 1937) teknetiumin löydön muistoksi. Siitä lähtien kokous on pidetty neljän vuoden välein, vaikka aiheet ovat laajentuneet koskemaan kaikkia lääketieteen radioaktiivisia metalleja. Davisonin tuki tälle konferenssille "kuumaatomien" kemiasta molekyylibiologian sovelluksissa ja kuvantamisessa jatkui monta vuotta. Hän tuki opiskelijoita heidän työssään uusista teknetiumyhdisteistä ja niiden vuorovaikutuksista biologisten järjestelmien kanssa. Merkittäviä uusia yhdisteitä ovat valmistaneet ja esittäneet teknetiumtetra- ja tritiolaattiligandeilla Nadine Devries ( Ph.D. 1988, MIT ), Nathan Bryson ( Ph.D. 1988, MIT ) ja Jessica Cook ( Ph.D. 1985, MIT ) ) [32] [33] [34] .

Luovassa haasteessa, joka liittyi jatkuvaan kiinnostukseen kemian soveltamiseen isotooppilääketieteessä, Davison ehdotti synteettistä kohdetta teknetiumkompleksille, joka sisältää kuusi booripitoista isosyanidiligandia solua kohden. Tällainen monikäyttöinen molekyyli voidaan kuvata gammakameralla teknetiumin ominaisuuksien vuoksi, ja se kuljettaa myös merkittävän hyötykuorman booria kasvainten tuhoamiseen boorineutronien sieppausterapialla. Lisäprojektit jatko-opiskelijoiden Terry Nicholsonin ( FT ), Matthias Frieben ( FT ) ja Ashfaq Mahmoudin ( FT ) kanssa keskittyivät melanooman ja neurologisten sairauksien, kuten Parkinsonin taudin , hoitoon .

Pedagoginen toiminta

Vuosien varrella Alan Davison on toiminut yli 50 jatko-opiskelijan ohjaajana, joista 24 on keskittynyt teknetiumin kemiaan , alaan, josta hänet tunnetaan parhaiten. Lukuisat hänen laboratorionsa jatko-opiskelijat ovat tulleet isotooppilääketieteen johtajiksi ja antavat edelleen arvokasta panosta molekyylikuvantaan. Davisonille yhtä tärkeä kuin hänen tieteelliset saavutuksensa oli se, että hän mentoroi ja koulutti paljon opiskelijoita. Alan Davison (yhdessä Alun Jonesin kanssa) olivat Bostonin "Welsh"-klubin pitkäaikaisia ​​jäseniä, missä he jakoivat toveruutta muiden ulkomaalaisten kanssa ja harjoittelivat myös vanhoja walesilaisia ​​taitojaan kuukausittaisissa kokouksissa.

Alan Davisonilla oli uskomaton muisti, joka ilmeni hänen luennoistaan, kun hän lainasi helposti kemiallista kirjallisuutta ja liitti sen todelliseen kokemukseen. Hänen muistinsa oli terävä, kiitos hänen ainutlaatuisen arkistointijärjestelmänsä, joka täytti hänen koko toimistonsa 2-3 jalan pinoilla papereita ja julkaisuja. Hänellä oli tapana sanoa: "Anteeksi sotkusta, mutta tiedän tarkalleen missä kaikki ovat", vaikka jokaiselle vierailevalle tiedemiehelle tai vahtimestarille toimisto oli "vahingossa" kaaos. Davisonille annettiin kerran suuri hopeinen kuppi, jossa oli seuraava teksti: "Opetuslautakunta luovuttaa tämän palkinnon professori Alan Davisonille tunnustuksena hänen 14 vuoden erinomaisesta tuestaan ​​ja omistautumisestaan ​​projektin välivaiheessa." Project Interphase on ohjelma, joka on suunniteltu helpottamaan siirtymistä MIT :hen ja rakentamaan yhteisöä uusien opiskelijoiden keskuudessa. Hän piti tätä kuppia toimistossaan monta vuotta. Alan Davisonin mentoroinnilla oli syvä vaikutus hänen moniin opiskelijoihinsa ja lääkäreihinsä. Hänen loistokkuutensa ja kemiallinen näkemyksensä yhdistettynä huumoriin ja myötätuntoon oli arvokas lahja kaikille hänen opiskelijoilleen.

Kun tiedemies jäi eläkkeelle vuonna 2005, MIT:n kemian laitos perusti hänen puolestaan ​​erityisen luentoorganisaation, joka muistutti hänen sitoutumisestaan ​​mentorointiin. Samoin jatkuva muistutus Davisonin panoksesta on Davison-palkinto, joka myönnetään vuosittain erinomaisesta MIT :n tohtorista . epäorgaanisessa kemiassa. Tämän palkinnon saajat ovat jatkaneet ansiokkaalle uralle akateemisessa ja kemianteollisuudessa. Tieteellisen uransa aikana Davison on kirjoittanut tai ollut mukana kirjoittamassa yli 250 julkaisua ja ollut mukana yhdeksässä patentissa. Yksi niistä, Cardiolite-patentti, ylitti kolmen vuoden sisällä kaikista aiemmista sekä Harvardin että MIT :n patenteista saadut tulot .

Palkinnot

Perhe

Vuonna 1957 Alan tapasi Frances Elizabeth Griffithsin ja meni naimisiin (11. tammikuuta 1935 – 17. joulukuuta 1995). Ensimmäisen vaimonsa kanssa viiden lapsen isänä, vaikka hän työskenteli 12-16 tunnin työpäivinä, hän viihtyi perheensä kanssa viikonloppuisin. Kun hänen lapsensa kasvoivat, hän alkoi järjestää aktiviteetteja, kuten telttaretkiä tai makkarantekojuhlia perheiden yhdistämiseksi.

Toinen vaimo vuonna 1994 oli Lynn (Penny) Dowling, kaksi lasta syntyi lisää (Erin ja Miles). Vuonna 2005 MIT:stä lähdön jälkeen hän alkoi viettää enemmän aikaa rantakodissaan Cape Codissa Massachusettsissa. Lopulta hän käänsi huomionsa muihin harrastuksiinsa, kuten puutarhanhoitoon, ruoanlaittoon, kalastukseen ja eksoottisten perhelomien suunnitteluun. Alan Davison kuoli rauhallisesti North Falmouthissa Massachusettsissa pitkän sairauden jälkeen vaimonsa Lynn Davisonin ja hänen lastensa: Jackie Davison Kellyn, Fiona Davison Blaveltin, Robert Davisonin, Rowena Davison Schommerin, Ian Davisonin, Erin Dowling Lucen ja Miles Dowlingin ympäröimänä, sekä 16 lastenlasta ja neljä lastenlastenlasta. [35]

Henkilökohtaiset ominaisuudet ja harrastukset

Alan Davison oli loistava tarinankertoja. Lahjakkuus, jonka hän kehitti kauan ennen kuin tämän genren kuvat ja videot ilmestyivät Internetiin. Itse asiassa, kun Alan osallistui suuriin kemian kokouksiin, hän houkutteli säännöllisesti nuoria kemistejä kyvyllään kertoa viihdyttäviä ja humoristisia tarinoita.

Alan rakasti rugbya, pelasi sitä ja toimi useiden vuosien ajan Massachusetts Institute of Technologyn rugbyjoukkueen valmentajana . Yksi kaikkien Davison-tutkimusryhmän jäsenten perinteistä oli vuosittainen syntymäpäiväjuhla. Sattumalta, vaikka Davison on viisi vuotta vanhempi kuin Jones, heidän syntymäpäiviensä ero oli vain kolme päivää. Davison syntyi 24. maaliskuuta ja Jones 21. maaliskuuta. Yhteinen syntymäpäiväjuhla oli yksipäiväinen tapahtuma, joka alkoi Walesin oluella ennen puoltapäivää ja jatkui joskus puoleen yöhön asti. Yli 30 vuoden yhteistyöstä on monia upeita muistoja. [35]

Muistiinpanot

  1. Edelstein N., Holm RH, Maki AH Elektroninsiirtoreaktioihin liittyvien neljän koordinaatin kompleksien valmistus ja karakterisointi // Inorg. Chem., 1963, v 63, 1227-1232
  2. Edelstein N., Holm RH, Maki AH ESR-tutkimukset nikkelin, palladiumin ja platinan neljän koordinaatin komplekseista, jotka liittyvät elektroninsiirtoreaktioihin // J. Am. Chem. Soc., 1963, v 85, 2029–2030
  3. LaPlaca SJ, Hamilton WC, Ibers JA Metallin vetysidoksen luonne siirtymämetallien vetykomplekseissa: β-pentakarbonyylimangaanihydridin neutroni- ja röntgendiffraktiotutkimukset // Inorg. Chem., 1969, v 8, 1928-1935
  4. Bishop JJ, Katcher ML, Lichtenberg DW, Merrill RE, Smart JC Symmetrisesti disubstituoidut ferroseenit, osa I: potentiaalisten kaksihampaisten ligandien synteesi // J. Organomet. Chem., 1971, v 27, 241-249
  5. Traficante DD, Wreford SS Heksaboraanin siirtymämetallikompleksin eristäminen (10); μ-Fe(CO)4-B6H10 // J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1972, v 20, 1155-1156
  6. Greenwood NN, Savory CG, Grimes RN, Sneddon LG, Wreford SS Vakaan pienen ferraboraanin B4H4Fe(CO)3 valmistaminen // J. Chem. soc. Chem. Commun., 1974, v 17, 718–718
  7. Yanch JC, Shortkroff S., Shefer RE, Johnson S., Binello E., Gierga D., Jones AG, Young G., Vivieros C., Sledge C. Boorineutronin sieppaussynovektomia: nivelreuman hoito 10B:n perusteella (n, a)7Li-ydinreaktio, Med. Phys., 1999, v. 26(3), 364-375
  8. Valliant JL, Schaffer P., Britten JF, Jones AG, Yanch J. Kortikosteroidi-karboraaniesterien synteesi nivelreuman hoitoon boorineutronin sieppaussynovektomian kautta // Tetrahedron Lett., 2000, v 41, 13585–13585
  9. Bennett Jr MJ, Cotton FA, Faller JW, Lippard SJ, Morehouse SM Stereokemiallisesti ei-jäykät organometalliyhdisteet: I. π-syklopentadienyylirautadikarbonyyli σ-syklopentadieeni. // J. Am. Chem. Soc., 1966, v 88, 4371–4376
  10. Piispa JJ, Symmetrisesti disubstituoidut ferroseenit, osa II: ferroseeni-1,1-bis(dimetyyliarsiinin) ja ferroseeni-1,1_-bis(difenyylilarsiinin) kompleksit ryhmän VI karbonyylien kanssa. inorg. Chem., 1971, v 10, 826-831
  11. Piispa JJ, Symmetrisesti disubstituoidut ferroseenit, osa III: ferroseeni-1,1-bis(dimetyyliarsiinin) ja ferroseeni-1,1_-bis(difenyylilarsiinin) kompleksit ryhmän VIII metallien kanssa // Inorg. Chem., 1971, v 10, 832-837
  12. Que Jr L., Anglin JR, Bobrik MA, Holm RH Rauta-rikkiproteiinien aktiivisten kohtien synteettiset analogit IX: ligandisubstituutioreaktioilla saatujen Fe4S4-glysyyli-lkysteinyyliglysyylioligopeptidikompleksien muodostuminen ja jotkut elektroniset ja reaktiivisuusominaisuudet // J. Olen. Chem. Soc., 1974, v 96, 6042–6048
  13. Anglin JR Boc-(gly-L-cys-gly)4-NH2:n rauta(II)- ja koboltti(II)-kompleksit rauta-rikkiproteiinin rubredoksiinin aktiivisen kohdan analogeina // Inorg. Chem., 1975, v 14, 234-237
  14. DePamphilis BV, Jones AG, Davis MA Oksoteknetiumbis(tiomerkaptoasetaatin) valmistus ja kiderakenne ja sen suhde radiofarmaseuttisiin valmisteisiin, jotka on leimattu Tc-99m:llä // J. Am. Chem. Soc., 1978, v 100, 5570–5571
  15. Trop HS, Carey GH, DePamphilis BV, Jones AG, Davis MA Sähkökemialliset tutkimukset teknetiumin ja reniumin halogenidi- ja pseudohalogenidikomplekseista // J. Inorg. Nucl. Chem., 1978, v 41, 271-272
  16. Puuvilla FA, päivä VW, Gage LD, Trop HS Oksotetraklooriteknetiumin (V) suolojen valmistus ja rakenteellinen karakterisointi // Inorg. Chem., 1979, v 18(11), 3024-3029
  17. Jones AG, Orvig C., Trop HS, Davis MA. Selvitys pelkistävistä aineista tetrafenyylilarsoniumoksoteknetium-bis(etaaniditiolaatin) synteesiin [99Tc]perteknetaatista vesiliuoksessa // J. Nucl. Med., 1980, v 21, 279–281
  18. Trop HS, Jones AG, Davis MA, Szalda DJ, Lippard SJ Heksakis(isotiosyanato)teknetaatti(III)- ja (IV)-kompleksien synteesi ja fysikaaliset ominaisuudet: [Tc(NCS)6]3−-ionin rakenne. // Inorg. Chem., 1980, v 19, 1105-1110
  19. Orvig C., Trop HS, Sohn M., DePamphilis BV, Jones AG Teknetiumin (V) ja reniumin (V) oksobis(ditiolato) kompleksien valmistus // Inorg. Chem., 1980, v 19, 1988-1992
  20. Trop HS, Jones AG Teknetiumsyanidikemia: teknetium (III) ja (V) syanidikompleksien synteesi ja karakterisointi // Inorg. Chem., 1980, v 19, 1993-1997
  21. Jones A.G. Teknetiumin I, II, III ja IV kemia. Int. J. Appl // Radiat. Isot., 1982, v 33, 10, 867–874
  22. Jones AG, Abrams MJ, Brodack JW, Toothaker AK, Kassis AI, Adelstein SJ Uuden teknetiumkompleksien luokan biologiset tutkimukset: heksakisalkylisonitriilin teknetium(I)-kationit // Int. J. Nucl. Med. Biol., 1984, v 11, 225-234
  23. Holman BL, Jones AG, Lister-James J., Abrams MJ, Kirshenbaum JM, Tumeh SS, englanti RJ Uusi Tc-99m-leimattu sydänlihaksen kuvantamisaine; heksakis-t-butyyli-isonitriiliteknetium (I) [Tc-99m TB1]: ensimmäinen kokemus ihmisestä // J. Nucl. Med., 1984, v 25(12), 1350-1355
  24. Sia STB, Holman BL, Campbell S., Lister-James J., English RJ, Kronauge JF, Jones AG Teknetium-99m CPI:n käyttö sydänlihaksen perfuusiokuvausaineena harjoitustutkimuksissa // Clin. Nucl. Med., 1987, v 12(9), 681-687
  25. Piwnica-Worms D., Kronauge JF, Holman BL, Jones AG Hexakis (alkyyliisonitriili) teknetium(I) kompleksien vertailevat sydänlihaksen sitoutumisominaisuudet: lipofiilisyyden vaikutus // Invest. Radiol., 1989, v 24, 25-29
  26. Kronauge JF, Chiu ML, Cone JS, Holman BL, Jones AG, Piwnica-Worms D. Neutraalien ja kationisten sydänlihaksen perfuusioaineiden vertailu: viljeltyjen solujen kertymien ominaisuudet // Nucl. Med. Biol., 1992, v 19, 141-148
  27. Delmon-Moingeon LI, Piwnica-Worms D., Van den Abbeele AD, Holman BL, Jones AG Kationin heksakis(2-metoksi-isobutyyli-isonitriili)-teknetium-99m:n otto ihmisen karsinoomasolulinjoihin in vitro // Cancer Res., 1990, v. 50(7), 2198–2202
  28. Barbarics E., Kronauge JF, Holman BL, Jones AG Kationisten teknetiumkompleksien otto viljellyissä ihmisen karsinoomasoluissa ja kasvainksenografteissa // J. Nucl. Med. Biol., 1998, v 25, 667-673
  29. Kronauge JF, Jones AG, Pearlstein RM, Thornback JR Tc-99 Teknetium(I)fosfiini- ja fosfiittikompleksien NMR-spektroskopia // Inorg. Chem., 1988, v 27, 3245-3246
  30. O'Connell LA, Pearlstein RM, Thornback JR, Kronauge JF, Jones AG Technetium-99 NMR-spektroskopia: kemialliset muutostrendit ja pitkän kantaman kytkentävaikutukset // Inorg. Chim. Acta, 1989, v. 161(1), 39–43
  31. Piwnica-Worms D., Kronauge JF, LeFurgey A., Backus M., Hockett D., Ingram P., Lieberman M., Holman BL, Jones AG Tc-99-SESTAMIBI:n mitokondriaalinen lokalisointi ja karakterisointi sydänsoluissa elektronien avulla koettimen röntgenmikroanalyysi ja Tc-99-NMR-spektroskopia // Mag. Res. Imag., 1994, v. 12(4), 641-652
  32. Bryson NJ, Dewan JC, Lister-James J., Jones AG Neutraalit teknetium(V)-kompleksit amidi-tioli-tioeetterikelatointiligandien kanssa // Inorg. Chem., 1988, v 27, 2154-2161
  33. Vries N., Cook JA, Nicholson T., Jones AG Teknetium(III)nitrosyyliyhdisteen synteesi ja karakterisointi: Tc(NO)(Cl)(SC10H13)3 // Inorg. Chem., 1990, v 29, 1062-1064
  34. Cook J., Davis WM, Jones AG Tetrabutyyliammonium(2-aminobentstiolato(2-)-S,N) tetraklooriteknetaatin (V) synteesi ja karakterisointi // Inorg. Chem., 1991, v 30, 1773-1776
  35. 1 2 Green MLH, Cummins CC, Kronauge JF Alan Davison. 24. maaliskuuta 1936 - 14. marraskuuta 2015. Kuninkaallisen seuran jäsenten elämäkerralliset muistelmat, 2017, v 63, 197–213