Tiselius, Arne

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 29.5.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .
Arne Tiselius
Lanttu. Arne Wilhelm Kaurin Tiselius

Arne Tiselius
Syntymäaika 10. elokuuta 1902( 1902-08-10 )
Syntymäpaikka Tukholma , Ruotsi
Kuolinpäivämäärä 29. lokakuuta 1971 (69-vuotias)( 1971-10-29 )
Kuoleman paikka Uppsala , Ruotsi
Maa  Ruotsi
Tieteellinen ala biokemia
Työpaikka
Alma mater
tieteellinen neuvonantaja Theodor Svedberg
Opiskelijat Robert Williams
Palkinnot ja palkinnot Nobel palkinto Nobelin kemian palkinto (1948)
100-vuotisjuhlapalkinto (1953)
Franklin-mitali (1955)
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Arne Tiselius ( ruots . Arne Wilhelm Kaurin Tiselius ; 10. elokuuta 1902 , Tukholma  - 29. lokakuuta 1971 , Uppsala ) - ruotsalainen biokemisti , Ruotsin tiedeakatemian jäsen ja sen puheenjohtaja vuodesta 1956. Nobel-palkinnon voittaja (1948).

Elämäkerta

Arne Wilhelm Kaurin Tiselius syntyi Tukholmassa 10. elokuuta 1902 Hans Abraham Jason Tiseliuksen ja Rosa Kaurinin, seurakunnan papin tyttärelle Norjan keskustassa .

Arne kävi lukioa (nykyisin Vasa Laroverk), jonka johtaja oli hänen isoisänsä. Tässä kemian ja biologian opettaja tohtori Ludwig Johansson kiinnitti huomiota Tiseluksen kemian kykyyn. Hän antoi hänelle yksityisen avaimen koulun laboratorioon, jotta poika voisi tehdä tutkimustaan ​​koulun jälkeen. Tiselius päätti pian, että hän haluaisi opiskella Theodor Svedbergin johdolla Uppsalassa. Joidenkin perheen ystävien taloudellisella tuella hän ilmoittautui Uppsalan yliopistoon vuonna 1921. Kolmen vuoden opiskelun jälkeen hän suoritti ensimmäisen tutkintonsa kemiasta, fysiikasta ja matematiikasta. Ansaitakseen rahaa hän aloitti lisäksi assistenttina yliopiston meteorologisessa instituutissa. Hän toimi tässä tehtävässä vuoteen 1925, jonka jälkeen hänestä tuli fysikaalisen kemian tutkimusassistentti Theodor Svedbergin johdolla. Vuonna 1930 hän puolusti väitöskirjaansa aiheesta "Proteiinielektroforeesin tutkimus liikkuvan rajan menetelmällä".

Vuosina 1938-1968 Tiselius oli biokemian professori ja Uppsalan yliopiston biokemian instituutin johtaja.

Aamulla 28. lokakuuta 1971 Arne Tiselius sai vakavan sydänkohtauksen iltapäivällä ollessaan matkalla tyttärensä luokse. Seuraavana aamuna hän kuoli.

Perhe

Tiseluksen isä otti sukunimensä isoäidistään Fru Johansenilta (os. Tisell ) , joka tuli suvusta, jolla oli vaihtoehtoinen nimi Tisel (Tiselius). Useat hänen esivanhemmistaan ​​olivat tiedemiehiä, jotka olivat kiinnostuneita tieteestä, erityisesti biologiasta. 1600-luvun lopulla tämän perheen jäseniä tutkittiin[ miten? ] tieteellisestä tutkimuksesta kiinnostuneita pappeja ja he olivat jo 1700-luvulla valimoiden ja Yeomanryn omistajia[ termi tuntematon ] maanviljelijöiden toimesta.

Tiseluksen isä työskenteli vakuutusyhtiössä Tukholmassa. Hän suoritti matematiikan tutkinnon Uppsalan yliopistosta. Hänen isoisänsä Nils Abraham Johansson ja isoisänsä veli suorittivat myös Uppsalan yliopiston matematiikan ja biologian tutkinnot. N. A. Johanssonista tuli matematiikan apulaisprofessori Uppsalassa, ja hän muutti myöhemmin Göteborgiin, jossa hän toimi ensin opettajana ja sitten johtajana tunnetussa lukiossa.

Hans Tiseluksen ennenaikaisen kuoleman jälkeen vuonna 1906 Fra Tiselius muutti Arnen ja hänen nuoremman sisarensa Göteborgiin, jossa Arnen isovanhemmat asuivat ja jossa perheellä oli useita läheisiä ystäviä, jotka eri tavoin saattoivat tukea leskeä tämän vaikeassa tilanteessa kahdella pienellä. lapset.

Myöhempinä vuosina hän asettui vaimonsa hoitoon, jolle hän oli täysin omistautunut. Arne Tiselius meni naimisiin Greta Dalénin kanssa vuonna 1930 . Heillä oli tytär ja poika. Tytär Eva meni naimisiin Torgny Bohlinin kanssa, josta tuli professori Bergenissä, Norjassa. Poika Per opiskeli lääketiedettä ja on reumatologian erikoislääkäri.

Tärkeimmät tutkimusaiheet

Pääasiassa tutkittu:

Elektroforeesitutkimus

Vuonna 1926 Tiselius julkaisi yhdessä Svedbergin kanssa ensimmäisen artikkelinsa. Se kuvaa U-muotoista elektroforeesiputkea, jossa on kvartsisegmenttejä, joten proteiinirajojen siirtymistä seuraa ultraviolettiabsorptiotekniikka. Potentiaalia kohdistettiin laitteeseen paristoista reversiibelin sinkkisulfaattielektrodin kautta ja koe suoritettiin huoneessa "melko vakiolämpötilassa". Oalbumiinin elektroforeettisen liikkuvuuden mittaukset asetaattipuskurissa suoritettiin pH-alueella 3,4 - 5,75 ja liikkuvuuskäyrän interpoloimalla isoelektrinen piste löydettiin pH:sta 4,7.

Tiseluksen alkuperäistä työtä on jatkettu tällä alueella. Hän osallistui laajaan saksalaiseen kolloidisten hiukkasten liikkuvuuden ja varauksen määrittämismenetelmiä käsittelevään käsikirjaan, joka kattoi aiheen teoreettisista näkökohdista kokeellisiin näkökohtiin. Lisäksi hän avusti Svedbergiä kolloidikemian toisessa, tarkistetussa ja laajennetussa painoksessa, ja kirjoitti myös artikkelin kolloidisten liuosten termodynaamisten ominaisuuksien laskemisesta ultrasentrifugimittauksista. Tammikuussa 1928 hän suoritti kemian lisensiaatin tutkinnon, joka on välttämätön väitöskirjatyöskentelyn jatkamiseksi.

Vuonna 1930 hänen monimutkaisen ja kokeellisen proteiinielektroforeesin tutkimuksen rajaliikemenetelmän tutkimuksen tulokset julkaistiin väitöskirjana Uppsalassa. Tämä opinnäytetyö on pysynyt aiheesta klassikkona useiden vuosien ajan. Teknisellä puolella lämpötilaa säädettiin tiukasti termostaatilla, ja vaihtovirtakokeista havaittiin, että rajoittava kuormitusvirta vastaa konvektiota kulkeutumista. Edellinen elektrodi korvattiin hopeakloridilla ja teoreettisista syistä laskettiin tarvittava tilavuus elektrodiastioita varten. Optisia ja valokuvallisia olosuhteita on parannettu, valon absorption pitoisuusasteikko on perustettu ja teoreettiset perustelut 50 %:n pitoisuuspisteen käytölle rajan todellisen sijainnin määrittämisessä on esitetty. Rajapoikkeamien huomioon ottaminen sisältää puskurin ionivahvuuden kokeellisen määrittämisen, jota tarvitaan niiden vaimentamiseen; rajojen käyttäytymisen epänormaalin migraation aikana ja proteiinivalmisteiden sähkökemiallisesta epähomogeenisuudesta johtuvan käyttäytymisen välillä on tehty kategorisia eroja. Joidenkin hyvin määriteltyjen proteiinien, kuten ovalbumiinin, seerumin albumiinin ja fykoerytriinin, elektroforeettista käyttäytymistä on testattu, ja komponenttien kulkeutumisen riippumattomuus on osoitettu sekoittamalla tällaisia ​​homogeenisia proteiineja. Suolafraktioidut hevosen seerumiglobuliinivalmisteet osoittivat vaeltamisen epähomogeenisuutta, mutta selkeitä käännepisteitä ei löydetty valokuvauskäyrän tallennuksessa.

Väitöskirjansa menestyksen seurauksena Tiselius nimitettiin apulaisprofessoriksi.

Väitöskirjansa aikana hän luki biokemiaa, joka ei kuulunut Uppsalan yliopiston opetussuunnitelmaan, ja hän kiehtoi luonnonaineiden vaihtelevuutta ja varsinkin spesifisyyttä. Se tosiasia, että ultrasentrifugissa tasaisesti kehittyneet proteiinivalmisteet eivät välttämättä käyttäytyneet tasaisesti elektroforeesissa, sai hänet vähitellen vakuuttuneeksi siitä, että määrittely, erottaminen ja puhdistaminen olivat perustavanlaatuisia ongelmia kaikessa biokemiassa, mikä edellyttää useiden tekniikoiden käyttöä monenlaisten aineiden vastaanottamiseksi. Tietysti hän vaikutti merkittävästi näihin kysymyksiin myöhemmällä tutkimustoiminnallaan.

Vaikka Tiselius nimitettiin apulaisprofessoriksi, hänen palkkansa säilyi fysikaalisen kemian assistenttina vielä kaksi vuotta, kunnes kemian apulaisprofessorin apuraha ilmestyi. Tällaisia ​​osastojen apurahoja annettiin alun perin kolmeksi vuodeksi, ja niitä jatkettiin yleensä seuraavilla kolmella vuodella, ja se oli mahdollista jatkaa seitsemänteen vuoteen. Poikkeustapauksissa he saattoivat jakaa stipendin vielä 6 vuodeksi, mutta niitä oli vain muutama ja kaikki tiedekunnat kilpailivat niistä. Yliopistolla oli useita vakituisia akateemisia nimityksiä, ja stipendin päätyttyä apulaisprofessorit joutuivat etsimään töitä yliopiston ulkopuolelta. Uppsalan yliopistolla oli yksi paikka orgaanisessa kemiassa, yksi yleisessä ja epäorgaanisessa kemiassa ja lisäksi Svedbergin henkilökohtainen paikka fysikaalisessa kemiassa. Muissa ruotsalaisissa yliopistoissa tilanne oli samanlainen. Vuonna 1930 Tiselius meni naimisiin Grete Dahlenin kanssa; nyt heillä oli nuori perhe ja he olivat huolissaan tulevaisuudesta. Eroamisen vuoksi Uppsalan yleisen ja epäorgaanisen kemian toimipaikka vapautui vuonna 1936. Hän koki velvollisuutensa yrittää paikkaansa Uppsalassa ja päätti suunnata tutkimusintressinsä alalle, josta olisi hyötyä hänen ehdokkuudelleen.

Häntä kiehtoi tiettyjen zeoliittimineraalien epätavallinen kyky vaihtaa kiteytysvesi muihin aineisiin, ja zeoliitin kiderakenne säilyi ennallaan senkin jälkeen, kun kiteytysvesi oli poistettu tyhjiöön. Tiedettiin, että optiset ominaisuudet muuttuivat, kun kuivattuja kiteitä rehydratoitiin, mutta tästä ilmiöstä ei ole tehty kvantitatiivisia tutkimuksia.

Uppsalassa tehtiin laajaa tutkimusta proteiinien diffuusiosta liuoksessa, ja Tiselius oli kiinnostunut siitä, kuinka kiteiden optisia ominaisuuksia voitaisiin käyttää määrittämään veden diffuusionopeus zeoliitissa, aihetta, jota voitaisiin pitää enemmänkin epäorgaanisena. kemiaa kuin elektroforeesia. Ruotsalaisesta mineralogisesta kokoelmasta saadulla zeoliitilla tehtiin useita alustavia kokeita, mutta koska ne olivat huonolaatuisia, hän päätti varustaa oman tutkimusmatkansa saadakseen parempia näytteitä. Kesällä 1932 hän teki pitkän matkan Färsaarten syrjäisimpiin luodoille Atlantin valtamerellä.

Näillä näytteillä Tiselius selvitti ohjausparametrit ja kehitti tyylikkään ja tarkan menetelmän vesihöyryn ja muiden kaasujen diffuusion mittaamiseen zeoliittikiteissä. Tutkimus on laajennettu erilaisten kaasujen diffuusion ja adsorption kinetiikan tutkimukseen hydratoitumattomissa kiteissä, jonka teki Rockefeller Fellowship vuosina 1934-35, jolloin Tiselius työskenteli Yhdysvalloissa Hughin kanssa. S. Taylor Princetonin yliopistossa.

Ennen lähtöään Princetoniin hän myönsi, että jos hän olisi ollut täysin itsenäinen, hän olisi keskittynyt biokemiaan, jossa hän pohti joitain modernin tieteen kiehtovimmista ongelmista, jotka vielä odottavat ratkaisua. Ruotsin silloisten masentuneiden taloudellisten olosuhteiden vuoksi (Kreuger-yhtiöt olivat romahtaneet syksyllä 1932 ja yleinen työttömyys oli kovaa) ei ollut toivoa uudesta kokopäiväisestä työpaikasta yliopistoon, ja hän tunsi sen tarpeelliseksi. saada paikka epäorgaanisen kemian opiskelijoille Uppsalan yliopistossa.

Jonkin ajan kuluttua Tiseluksen palattua Ruotsiin Gunnar Hagg nimitettiin epäorgaanisen kemistin virkaan Uppsalaan, ja Tiselius piti tätä valintaa kiistatta oikeana. Ehdokasasettelussa valiokunta kuitenkin korosti, että Tiseliuksen erinomaiset saavutukset tekivät hänestä ammatillisen statuksen arvoisen, vaikka sopivaa paikkaa ei ollut tarjolla.

Elektroforeesin kokeellisten perustekijöiden systemaattinen tarkistaminen johti laitteen rakentamiseen, radikaaliin uuteen suunnitteluun, jota käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1936. Kaikkien aikaisempien U-putkien pyöreä osa on korvattu kennoilla, joilla on pitkä, kapea poikkileikkaus. Annettu poikkileikkauspinta-ala mahdollisti optisen herkkyyden merkittävän lisäämisen ja tehokkaammin sähkövirran kulusta syntyneen lämmön poistamisen, mikä minimoi lämpökonvektion aiheuttaman rajan rikkomisen riskin. Lisäksi lämpökonvektion todennäköisyyttä pienennettiin käyttämällä laitteistoa 0-4°C:ssa, lämpötila-alueella, jolla puskuriliuoksen tiheys saavuttaa maksiminsa ja muuttuu vähän lämpötilan mukaan. U-putki rakennettiin lasiosista, joissa oli päätylevyjä, joita voitiin helposti siirtää toistensa suhteen yksinkertaisella pneumaattisella laitteella. Tämä myötävaikutti selkeän rajan muodostumiseen proteiini- ja puskuriliuosten välille, ja yhdessä vastavirtanesteen kanssa mahdollisti elektroforeettisesti erotettujen näytteiden eristämisen kemiallisia ja biologisia kokeita varten virtauksen lopussa. Proteiini-puskurirajapinnan liikettä seurattiin refraktometrisesti käyttäen Toplerian fringe -menetelmää näkyvää valoa käyttäen, mikä mahdollisti sekä suorat että valokuvalliset havainnot.

Tiselius testasi ensin laitteen potentiaalia tutkimalla näytettä hevosen seerumista. Yllätykseksensä hän havaitsi muutaman tunnin kuluttua 4 erilaista albumiinin kulkeutumista osoittavaa vyöhykettä ja kolme globuliinia, joille hän antoi nimen alfa, beeta ja gamma – aikaisemmilla laitteilla tehdystä työstään hän tiesi, että seerumiglobuliini oli elektroforeettisesti epähomogeeninen, joten hän ei voinut määrittää komponentteja. Artikkeli lähetettiin julkaistavaksi biokemialliseen julkaisuun, jossa kerrottiin yksityiskohtaisesti uudesta laitteistosta sekä suuren seerumiproteiinin löydöstä, mutta julkaisu evättiin; se julkaistiin lopulta Transaction of the Faraday Society -lehdessä ja vastaanotettiin suurella mielenkiinnolla.

Artikkelissa kuvattiin tutkimusta lisätuloksilla, jotka olivat erittäin tärkeitä. Puhdistetut proteiinit, kuten elektroforeettisesti eristetty ovaali ja seerumialbumiini, osoittivat yhden terävän vyöhykkeen koko elektroforeesin ajan, kun taas elektroforeettisesti saadut gammaglobuliininäytteet tuottivat laajan juovan. Koko seerumin liikkuvuuskäyrien osoitettiin olevan olennaisesti yhdenmukaisia ​​eristettyjen komponenttien kanssa, ja komponenttien suhteelliset osuudet arvioitiin käyttämällä graafista integrointia. Hevosen, ihmisen ja kanin seerumit antoivat samanlaisia ​​​​kuvioita, mutta kvantitatiivisilla eroilla. Kanin immuuniseerumissa gammaglobuliinin osuus oli paljon suurempi kuin normaalissa kanin seerumissa, ja elektroforeettisen erotuksen aikana aktiiviset vasta-aineet sitoutuivat selvästi vain gammaglobuliinikomponentteihin. Suolafraktioinnilla erotettujen heraproteiinifraktioiden tutkimuksesta paljastettiin elektroforeettisten kuvioiden merkitys myöhemmissä puhdistusmenetelmissä, ja elektroforeettinen homogeenisuus vahvistettiin välttämättömäksi, vaikkakaan ei riittäväksi, proteiinin puhtauden kriteeriksi.

Tässä vaiheessa Svedbergille kävi selväksi, että Tiseliuksen pysyminen Uppsalan yliopistossa oli ryhdyttävä toimiin, ja vuoden 1937 lopulla hänen ponnistelut onnistuivat. Majuri Herbert Jacobsonin ja rouva Karin Jacobsonin Uppsalan yliopistolle joulukuussa 1937 tekemän runsaan lahjoituksen ansiosta perustettiin biokemian professorin erityinen tehtävä tutkimusta ja opetusta varten näillä tärkeiden elämänprosessien kemian ja fysiikan alueilla. Tiselius oli ensimmäinen tähän tehtävään nimitetty henkilö. Juuri samojen lahjoittajien taloudellisen tuen ansiosta Tiselius aloitti opinnot Uppsalan yliopistossa vuonna 1921. 20. toukokuuta 1938 Tiselius sai kuninkaallisen hyväksynnän nimitykselle biokemian professoriksi, ja 5. marraskuuta 1938 virkaanastuessaan hän piti luennon aiheesta "Biologia ja proteiinien tutkimus".

Erittäin tarkka, vaikkakin työläs, Lamm-mittakaavan optinen menetelmä, jota on jo laajalti käytetty ultrasentrifugin kanssa, on mukautettu elektroforeesilaitteistoon. Siten tämä menetelmä mahdollisti proteiinien rajojen migraatioprofiilin määrittämisen tarkemmin ja paljon tarkemman kvantitatiivisen arvion komponenttien suhteellisista määristä proteiiniseoksessa. Näitä tarkennuksia käyttämällä Tiselius ja Kabat kuvasivat hyvin siteeratussa artikkelissa [1] muutoksia, jotka ilmenivät, kun seerumin kanin anti-ovalbumiinissa olevat vasta-aineet poistettiin saostamalla optimaalisella määrällä ovalbumiinia. Elektroforeettisesti gammaglobuliinin osuus pieneni merkittävästi vasta-aineiden poistumisen seurauksena, ja integroimalla elektroforeettiset käyrät tämän laskun osoitettiin olevan yhdenmukainen kokeellisen virheen kanssa vasta-ainemäärässä, joka arvioitiin suoraan typestä. antigeeni-vasta-ainesakan pitoisuus. Sama artikkeli osoitti hevosen seerumissa olevan vasta-aineen sitoutumisen uuteen komponenttiin, joka kulkeutuu beeta- ja gammaglobuliinikomponenttien välillä normaalissa hevosen seerumissa määritettynä.

Hemosyaniinien ultrasentrifugitutkimuksista Svedberg ja kollegat havaitsivat, että tietyillä pH-alueilla pienet pH-muutokset aiheuttivat alayksikön dissosiaatio- tai assosiaatioreaktion, joka oli palautuva. Tiselius teki Horsfallin kanssa elektroforeettisia tutkimuksia hemosyaniiniseoksista [2] , joita hän kuvaili seuraavasti: ”Meillä oli suuri ilo 'risteyttää etanoita', kuten me sen ilmaisimme. Olemme osoittaneet, että Helix pomatian ja Helix nemoralisin hemosyaniinien palautuva dissosiaatio-assosiaatio, joka saavutettiin pH:ta muuttamalla, johti hybridimolekyylien muodostumiseen, kun taas hybridisaatiota ei havaittu samassa kokeessa Helix pomatian ja Littorina littorean kanssa.

Tiseluksen kiinnostuksen kohteena oli kuitenkin lähinnä metodologia. Tämän mukaisesti Swenson teki ensimmäisen väitöskirjansa osastoltaan vuonna 1946. Hän antoi perustavanlaatuisen panoksen kokeellisella vahvistuksella rajaliikeelektroforeesin teoriaan.

Todellinen läpimurto elektroforeettisen analyysin kliiniseen soveltamiseen tietyissä patologisissa olosuhteissa on tullut vyöhykeelektroforeesin käyttöönotto paperisuodatinmatriisissa. Vuonna 1927 Tiselius teki joitain kokeita vyöhykeelektroforeesilla ja erotti fykoerytriinin (punainen) ja fykosyaniinin (sininen) gelatiinilevyssä, jolloin muodostui akuutteja vaeltavia ryhmiä, mutta tuolloin hän ei jatkanut ja julkaissut työtä. Yhdessä Kremerin kanssa kuvattiin vuonna 1950 mikromenetelmä seerumiproteiinien vyöhykeelektroforeettiseen erottamiseen suodatinpaperilla, joka vaati 3-4 mg proteiinia, mikä on paljon vähemmän kuin liikkuvan rajan analyysiin tarvittava 200 mg. Komponenttien pitoisuuden kvantitatiiviset mittaukset saatiin leikkaamalla paperi sarjoittain identtisiksi suikaleiksi, eluoimalla kullakin väriaineella ja arvioimalla määrä kolorimetrisellä menetelmällä. Näin saatu käyrä oli olennaisesti yhdenmukainen saman seeruminäytteen kanssa, joka mitattiin liikkuvan rajan menetelmällä.

Haglundin jatkokehitys on laite vyöhykeelektroforeesin stabilointiin lasijauhekolonnissa. Proteiinit erotuksen jälkeen eluoitiin puskurilla ja kerättiin primitiivisen muotoisen fraktionkerääjään. Vaikka tämä laite oli tarkoitettu analyyttisiin tarkoituksiin, Tiselius Poratin opiskelija (1957) laajensi perusrakennetta huomattavasti käyttämällä muita hiukkasvyöhykkeen stabilaattoreita erittäin suuren määrän proteiineja elektroforeettiseen erottamiseen.

Lyhyt mutta erittäin tärkeä artikkeli [3] "Stationary electrolysis of Amfolyte Solutions", joka julkaistiin vuonna 1941 ensimmäistä kertaa, kuvaa isoelektrisen fokusoinnin taustalla olevia perusperiaatteita. Monikomponenttilaitteissa, joissa osastojen sisältö suojattiin tehokkaasti mekaanisilta uudelleensekoituksilta elektrolyyttejä ja proteiineja läpäisevien kalvojen väliintulolla, pH-gradientti määritettiin elektrolyysillä laimealla natriumsulfaattiliuoksella. Tällä laitteella Tiselius pystyi erottamaan merkittävästi yksittäisiä proteiineja ovalbumiinin (pH=4,6) ja hemoglobiinin (pH=6,8) seoksissa. Äskettäin suurelta osin opiskelija Tiselius Swensonin ansiosta tapahtuneesta laajennuksesta on syntynyt todellinen, erittäin erotteleva isoelektrinen fokusointimenetelmä, joka pystyy käsittelemään vain mikrogrammaa proteiinia.

Voidaan perustellusti sanoa, että suurin osa elektroforeesin kehityksestä 40 vuoden aikana johtui Tiseluksen perustavanlaatuisesta panoksesta.

Adsorptioanalyysi: värittämättömien aineiden kromatografia.

Professoriksi vuoden 1938 lopulla Tiselius ryhtyi nopeasti laajentamaan tutkimusalueitaan. Hän koki, että elektroforeesi tuskin oli tarpeeksi spesifinen biologista alkuperää olevissa materiaaleissa esiintyvien monikomponenttisten aineiden erottamiseen, ja kiinnostui kiivaasti kromatografiasta, hämmästyneenä, että tällaisia ​​menetelmiä käytettiin harvoin, paitsi värillisten yhdisteiden erottamisessa.

Kahdessa ensimmäisessä tätä aihetta käsittelevässä julkaisussa [4] [5] kuvattiin laitteisto, jossa absorptioanalyysiliuokset kulkivat alhaalta ylöspäin aktiivihiilipylvään läpi ja menivät suorakaiteen muotoiseen kyvettiin. Liuenneiden aineiden ilmaantumista tarkkailtiin diagonaalisella Schlieren-optisella järjestelmällä. Esitettiin teoreettinen pohdinta, joka liittyy adsorboituneen aineen retentiotilavuuteen sen adsorptiokertoimeen, adsorptioaineen massaan kolonnissa. On osoitettu, että glukoosin ja laktoosin pidättyneet tilavuudet vesiliuoksissa ovat verrannollisia adsorptioaineen määrään ja pienenevät liuenneen aineen pitoisuuden kasvaessa, jälkimmäinen johtuu adsorptioisotermin muodosta. Glukoosin ja laktoosin seokset erottuivat helposti kolonnilla. Toisessa artikkelissa [6] tutkitaan joidenkin aminohappojen ja peptidien adsorptioanalyysiä, ja siihen lisätään pieniä määriä syanideja estämään näiden aineiden katalyyttinen hapettumis hiilikolonnissa. Alifaattisista aminohapoista glysiini ei adsorboidu, mutta hiiliketjun pituudella on ratkaiseva vaikutus, yksi CH2 - ryhmä lisää merkittävästi retentiotilavuutta. Aromaattiset aminohapot vapautuvat paljon hitaammin.

Claisenin [7] avulla saavutettiin tärkeä tekninen edistysaskel soveltamalla interferometrisiä menetelmiä liuenneiden aineiden pitoisuuden mittaamiseen kolonnissa, erityisesti orgaanisissa liuottimissa oleville aineille. Tämän tutkimuksen päätavoitteena oli voittaa epästabiilisuus, joka johtuu eluaatin eri kerrosten välisistä hyvin pienistä tiheyseroista. Interferometrisen optisen kanavan tilavuus oli vain 0,13 ml, ja laitetta kuumennettiin. Lisäksi toimitettiin primitiivinen manuaalinen fraktionkerääjä jätevesifraktioiden keräämiseksi. Laitetta voidaan pitää nykypäivän kehittyneiden täysin automatisoitujen kromatografisten analyysi-fraktiointikeräinten edelläkävijänä. Tämä kokeellinen järjestely soveltui poikkeuksellisen hyvin kromatografisen analyysin taustalla olevien perusprosessien yksityiskohtaiseen tutkimukseen, ja sen käyttö johti joihinkin merkittäviin teoreettisiin edistysaskeliin ja niiden kokeelliseen todentamiseen.

Erot osoittivat frontaalianalyysin, eluointianalyysin ja liikeanalyysin välisen suhteen. Frontaalianalyysissä liuosta syötetään jatkuvasti kolonniin ja retentiotilavuuksien erosta johtuen sarja eri liuenneita aineita vastaavia pitoisuusgradientteja muistuttaa liikkuvien elektroforeesirajojen tilannetta. Tällaisella menetelmällä seoksen komponenttien täydellinen erottaminen ei ole mahdollista, vain niiden tunnistaminen ja arviointi.

Eluutiomäärityksessä näyteliuos lisättiin pylvääseen peräkkäin liuottimen kanssa ja näissä olosuhteissa havaittiin sarja asteittain erotettuja vyöhykkeitä. Adsorptioisotermien epälineaarinen muoto johtuu edullisesti vahvemmasta adsorptiosidoksesta matalilla pitoisuuksilla kuin korkeammilla, ja tämä tuottaa tyypillisen "häntä"-ilmiön erotusvyöhykkeiden pitoisuusprofiilissa, joka rajattiin nopeasti interferometrialla. optinen tallennusjärjestelmä. Epäterävyyden eliminointi on avainkysymys kromatografisessa erottelussa, ja se on johtanut Tiseliuksen laajaan tutkimukseen useiden yhteistyökumppaneiden kanssa. Yleisesti ottaen ongelmana on valita ja luoda olosuhteet alkuperäisen adsorption jälkeen, jotka aiheuttavat muutoksen, joka saa aikaan lineaarisen käyttäytymisen aineiden adsorptiossa erotuksen aikana.

Aluksi [8] nämä pohdinnat saivat Tiseluksen pohtimaan mahdollisuutta kehittää harhaa (jota kutsutaan myöhemmin "bias-analyysiksi"), joka on riippumaton isotermien lineaarisuudesta. Tässä menetelmässä aineseoksen erotus suoritetaan käyttämällä liuosta samassa liuottimessa - aineella, jolla on suurempi adsorptioaffiniteetti kuin muilla seoksella. Edellyttäen, että pitoisuus valitaan tarkasti suhteessa komponenttien isotermeihin erotuksen aikana, ilmaantuu vakaa tila. Komponentit ovat täysin erotettuja vierekkäisillä vyöhykkeillä, yksittäiset pitoisuudet pysyvät vakioina eivätkä riipu adsorptiokolonnin pituudesta, vyöhykkeen pituus on verrannollinen tietyn komponentin määrään. Yksityiskohtaisia ​​tutkimuksia tehtiin myöhemmin L. Hagdahlin ja R. I. P. Williamsin kanssa, erityisesti hiilikromatografiassa. Nämä kirjoittajat [9] kehittivät harha-analyysin muunnelman, joka paransi valmisteluprosessia.

Suurimmassa osassa adsorptioanalyysityössään Tiselius käyttää adsorptioaineena aktiivihiiltä, ​​ja sen adsorptioominaisuuksia on yritetty muuttaa useilla eri esikäsittelyillä. Kalsiumfosfaattia hydroksiapatiittimuodossa on pidetty proteiinien adsorbenttina yhdessä fosfaattipuskurin kanssa eluointiaineena. Mutta lopullinen ratkaisu proteiinikromatografian ongelmaan tuli Petersonin ja Soberin (1956) kehittämällä selluloosa-ioninvaihtimia. Tiseluksen ja hänen yhteistyökumppaneidensa ratkaiseva panos on kromatografian perusprosessien tunnistamisessa.

Työ- ja kansainvälisten asioiden valiokunta

Tiselius ryhtyi 40-luvun puolivälissä uusiin toimiin työtovereiden ja opiskelijoiden ohjaamisen ja neuvomisen lisäksi, mikä oli aiemmin ollut hänen päähuolensa.

Vuonna 1942 Ruotsi perusti ensimmäisen tutkimusneuvostonsa. Lääketieteen tutkimusneuvoston teknologiat ja mekanismit olivat harkinnassa. Hallitus pyysi Tiseliusta kesällä 1944 jäseneksi komiteaan, joka suositteli toimenpiteitä tutkimusolosuhteiden parantamiseksi. Hän osallistui aktiivisesti tämän toimikunnan työhön ja omisti suurimman osan energiastaan ​​ja ajastaan ​​näihin ongelmiin, joita hän piti perustavanlaatuisina ruotsalaisen tieteen tulevaisuuden kannalta. Hieman yli vuosi perustamisensa jälkeen valiokunta julkaisi ensimmäisen raporttinsa ja ehdotuksensa.

Lukuisten korkeakoulujen tiedekuntien parannusten lisäksi ehdotukset johtivat Ruotsin luonnontieteellisen tutkimusneuvoston perustamiseen, Tiselius valittiin hallituksen puheenjohtajaksi vuodesta 1946 4 vuoden toimikaudeksi.

Vuonna 1946 hän liittyi Nobelin kemian komiteaan, ja vuodesta 1947 hänestä tuli tämän komitean varsinainen jäsen. Myöhemmin, vuonna 1947, hänestä tuli Nobel-säätiön varapuheenjohtaja.

Tiselius ja monet hänen kollegoistaan ​​olivat eri piireissä kerääntyneet laajasti ja odottivat hänen nimittämistään Uppsalan yliopiston Magnificuksen (Magnificuksen) rehtoriksi. Hän kuitenkin vastusti ajatusta ehdottomasti ja sanoi, että hän voisi tehdä enemmän ruotsalaisen tieteen hyväksi ilman, että nimittäisi häntä rehtoriin. Ensimmäisessä sodan jälkeisessä kansainvälisessä kemistien kongressissa, joka pidettiin Lontoossa vuonna 1947 Kansainvälisen puhtaan ja sovelletun kemian liiton (IUPAC) suojeluksessa, hänet valittiin biologisen kemian jaosta vastaavaksi varapuheenjohtajaksi. Neljä vuotta myöhemmin IUPAC-konferenssissa Washingtonissa vuonna 1951 hänet valittiin unionin puheenjohtajaksi neljäksi vuodeksi.

Vuonna 1955 häntä pyydettiin liittymään komiteaan, joka muodosti "Ruotsin kansallisen syöpätutkimuksen seuran", ja hänestä tuli tutkimuskomiteansa puheenjohtaja.

Hän oli erittäin aktiivinen 1960-luvulla Ruotsin hallituksen tieteellisen neuvoa-antavan toimikunnan perustamisessa, jonka puheenjohtajana toimii pääministeri ja joka käsittelee Ruotsin tutkimuspolitiikkaa. Hänestä tuli tämän neuvoston ja sen "työryhmän" jäsen sen perustamisesta vuodesta 1962 vuoteen 1968.

Kiinnostuksensa lisäksi ruotsalaista tiedettä kohtaan Tiselius alkoi kiinnittää yhä enemmän huomiota kansainväliseen tieteenalan yhteistyöhön liittyviin ongelmiin.

Vuosina 1960-64 Tiselius toimi Nobel-säätiön puheenjohtajana ja piti tässä ominaisuudessa joka vuosi avajaispuheen Nobel-festivaaleilla joulukuussa. Vuonna 1961 tuli kuluneeksi 60 vuotta ensimmäisten Nobel-palkintojen jakamisesta. Tiselius käytti tilaisuutta hyväkseen muistellakseen näiden vuosien tapahtumia ja eräitä tieteen kehityksen, erityisesti viime vuosikymmenien, aiheuttamia ongelmia [10] . Hän pani merkille aineellisen puolen valtavan edistyksen, joka on ylittänyt, ylittänyt kaikki odotukset, toistaiseksi vain rajoitetun osan maailmasta, mikä on johtanut eroihin ihmisten välillä, joilla on melkein kaikki ja jotka asuvat alle toimeentulorajan.

Tiselius otti johtoaseman aloittamalla Nobel-symposiumit jokaisessa Nobel-palkinnon viidestä haarasta. Hänen ajatuksensa oli, että "Nobel-merkityt" symposiumit houkuttelisivat helposti johtavia tiedemiehiä ja tutkijoita kaikkialta maailmasta fysiikan, kemian, fysiologian ja lääketieteen sekä kirjallisuuden aloilla. Kunkin Nobel-symposiumin pieni osallistujamäärä ei keskustellut vain viimeaikaisista tapahtumista, vaan yritti myös arvioida tällaisten tapahtumien sosiaalisia, eettisiä ja muita vaikutuksia. Hän uskoi vakaasti, ja monet Nobel-palkitut suosittelivat sitä vahvasti, että Nobel-säätiöllä voi ja sen pitäisi olla tärkeä rooli tieteellisen kehityksen varmistamisessa ja ihmiskunnan kiireellisimpien ongelmien ratkaisemisessa. Hän oli vakuuttunut, että tämä olisi Alfred Nobelin hengen mukaista.

Palkinnot ja tittelin

Marraskuussa 1948 Ruotsin kuninkaallinen tiedeakatemia myönsi kemian Nobelin palkinnon Arne Tiseliukselle hänen työstään elektroforeesin ja adsorptioanalyysin parissa, erityisesti veren seerumissa esiintyvien luonnollisten proteiinien kompleksin löytämisestä [11] .

Aiemmin Tiselius yritti tuloksetta saada Ruotsin valtiolta rahoitusta Uppsalan yliopiston biokemian instituutin rakentamiseen. Nobel-palkinnon myöntämisellä oli suora vaikutus virallisiin asenteisiin. Aikaisemmin hän käytti kokeeseen yhtä huoneista, joka oli alun perin ruokakomero. Tänä aikana eräs tukholmalehti julkaisi sarjakuvan Tiseliuksesta, jossa hän esitteli keittiötyöstään Nobel-palkinnon saanutta miestä. Hän oli valmis jatkamaan. Vuoden 1952 aikana rahoitus parani merkittävästi ohjelman laajentamisen mahdollistamiseksi, ja samaan aikaan fysikaalinen biokemia houkutteli yhä enemmän opiskelijoita ja edistyneitä tutkijoita. Uppsalaan perustettiin lääketieteelliseen tiedekuntaan lääkekemian laitos, jota johti silloin prof. G. Blix, johon Tiselius piti aina läheistä yhteyttä.

Harrastukset

Tiselius teki usein matkoja maaseudulla; kuten monet ruotsalaiset, hän oli syvästi kiinnostunut luonnonhistoriasta ja hänellä oli laajat tiedot kasvitiedistä ja ornitologiasta. Keväällä hän oli usein yöllä pitkillä retkillä poikansa kanssa jonkin matkan päässä Uppsalasta, jossa saattoi tarkkailla metson käyttäytymistä ja kuulla mustan kukon sävelmiä (P. Tiselius, 1973). Muina vuodenaikoina he tekivät myös useita lintujen tarkkailu- ja valokuvausretkiä. Tämä Tiseluksen kiinnostus johti kesäkuussa 1961 pienen yksityisen "akatemian", Backhammer Academy of Sciencen, muodostumiseen, joka koostui ryhmästä hänen ystäviään, joilla oli yhteinen kiinnostus lintututkimukseen. Akatemiaan kuului viisi miestä ja heidän vaimonsa. Tiselius oli presidentti; Varapresidentti oli tri Victor Hasselblad, joka suunnitteli tunnetun Hasselblad-kameran.

Muita yhteistyökumppaneita olivat tohtori Axel Ljungdahl, entinen Ruotsin ilmavoimien kenraali, joka valmistui eläkkeelle jäätyään väitöskirjansa uskonnonhistoriasta; Tohtori Crawford Greenewalt, DuPont USA:n presidentti, joka matkusti joka vuosi Eurooppaan, erityisesti Akatemian kokouksiin, ja lopuksi kuuluisa ruotsalainen ornitologi, tohtori P. O. Svanberg (Dr P. O. Swanberg). Akatemia kokoontui noin kymmenen päivän ajan joka vuosi, yleensä keväällä tohtori Haselbladin Jonsbolin kartanossa, joka oli ennen kuulunut Beckhamerin kartanoon. Viisi perhettä viihtyi Jonesballissa. Älyllinen ja henkinen ilmapiiri oli erittäin innostava. Jonesballissa he tekivät retkiä Värmlannin eri osiin, tutkivat ja valokuvasivat tämän osan Ruotsin erittäin rikasta lintuelämää.

Kun Tiselius sai Prahan yliopiston kunniakirjan vuonna 1969, Akatemia teki ensimmäisen tutkimusmatkan Tšekkoslovakiaan ja sitten Romaniaan tutkimaan näiden maiden lintuelämää.

Näillä vuosikokouksilla oli suuri osa Tiseluksen elämää ja ne olivat vain lepoa ja rentoutumista.

Muisti

Kirjallisuus

Muistiinpanot

  1. ↑ ARNE TISELIUS. ELEKTROFOREETTINEN TUTKIMUS IMMUUNISEERUMISISTA JA PUHDISTETTUISTA VASTA-AINEVALMISTEISTA. - 1938. - Nro 69 . - S. 119-131 .
  2. ↑ [ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2142056/pdf/151.pdf PROTYROSINAASIN JA TYROSINAASIN* pH-STABIILISUUS, THOMAS HUNTER ALLEN, ARTHUR B. OTIS, Am) BODJOSEPHALL ] . Journal of General Physiology.
  3. ↑ Arne Tiselius. Amfolyyttiliuosten stationäärinen elektrolyysi // Svensk kem. Tidskr.. - nro 53 . - S. 305-310 .
  4. ↑ . Adsorptioanalyysi: Kokeellinen järjestely ja joitakin tuloksia glukoosin ja laktoosin seoksilla // Ark. Kemi Miner. geol. 14 B. - Nro 32 . - S. 1-8 .
  5. ↑ Arne Tiselius. Uusi menetelmä liuosten adsorptioanalyysiin // Ark. Kemi Miner. geol. 14 B. - nro 22 . - S. 1-5 .
  6. ↑ Arne Tiselius. Aminohappojen ja peptidien adsorptioanalyysi // Ark. Kemi Miner. geol. 15 B. - Nro 6 . - S. 1-5 .
  7. ↑ Arne Tiselius. Adsorptioanalyysi interferometrisellä havainnolla // Ark. Kemi Miner. geol. 15 B. - 1942. - Nro 18 . - S. 1-6 .
  8. ↑ Arne Tiselius. Siirtymän kehitys adsorptioanalyysissä // Ark. Kemi Miner. geol. 16 B. - Nro 18 . - S. 1-11 .
  9. ↑ . Arne Tiselius. Eluointi- ja syrjäytysanalyysimenettelyt erityisesti hiilikromatografiassa // Ark. Kemi 4. - s. 193-219 .
  10. ↑ Discours solennel par le Président de la Foundation Nobel, 1e Professeur A. Tiselius // Prix Nobel. - 1961. - S. 13-16 .
  11. ↑ Arne Tiselius. Elektroforeesi ja adsorptioanalyysi apuna suurimolekyylipainoisten aineiden ja niiden hajoamistuotteiden tutkimuksissa // Amsterdam: Elsevier Publishing Co. – 1964.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Sanakirjat ja tietosanakirjat
Sukututkimus ja nekropolis