بالاف كوسوري ، دكتوراه

المشكلة

تعتمد صحة الإنسان على الحركات المنسقة لعدد مذهل من المكونات الجزيئية في أجسامنا. تقوم الإنزيمات بفصل حلزون الحمض النووي لقراءة الجينوم الخاص بنا وإصلاحه ، وتنقل الخلايا المغذيات لتغذية أنسجتنا ، وتعمل البروتينات الحركية في قلبنا معًا لدفع الدورة الدموية. ومع ذلك ، فإننا بعيدون عن امتلاك فهم شامل للميكانيكا الحيوية عبر المقاييس ، من الجزيئات إلى الخلايا إلى الأنسجة. ستمهد مواجهة هذا التحدي الطريق لنماذج كمية للأنظمة الميكانيكية الحيوية التي لديها القدرة على إحداث ثورة في فهمنا لصحة الإنسان والمرض.

التقرب

كوسوري يدرس حركات الجزيئات ، وكذلك تنظيمها في الأنسجة ، لإنشاء خريطة متكاملة لكيفية قيام الحركة بوظيفة ، من المحركات الجزيئية داخل الخلايا إلى الأنسجة العضلية للقلب.

من أجل الكشف عن ميكانيكا الجزيئات المفردة ، يطور Kosuri نوعًا جديدًا من تكنولوجيا القياس. بالاعتماد على التطورات السريعة في مجال اوريغامي الحمض النووي ، يصمم Kosuri ويبني أجهزة مخصصة بمقياس نانوي (يمكن لملايين منها أن تتلاءم بسهولة مع خلية واحدة) قادرة على تتبع الحركة الجزيئية. من خلال الجمع بين هذه التقنية الجديدة وتقنيات الفحص المجهري المتطورة ، يستطيع Kosuri تصور وقياس الحركات غير المرئية من قبل للجزيئات البيولوجية.

يستخدم Kosuri أيضًا طرق تصوير وظيفية جديدة لإنشاء أطلس جزيئي ثلاثي الأبعاد للقلب. سيحسِّن هذا الأطلس فهمنا للكيفية التي يؤدي بها التركيب الجزيئي والخلوي للقلب إلى وظيفته الميكانيكية أو اختلال وظيفته. باستخدام هذه الأساليب ، سوف يفحص إعادة تشكيل أنسجة القلب والتليف ، وهما سمتان مميزتان لفشل القلب ، لتحديد سبل جديدة للعلاجات التجديدية.