becario salk
Las células se comunican a través del espacio y del tiempo. Esta comunicación está mediada por una compleja serie de mensajeros que incluyen iones, moléculas pequeñas y potenciales de membrana. Medir estas señales a escala microscópica es de vital importancia para comprender su papel en la función cerebral y caracterizar su alteración en la enfermedad. Sin embargo, es difícil obtener mediciones precisas en entornos biológicos porque la mayoría de las técnicas alteran las células o tejidos que se estudian y no capturan el contexto espacial.
Bowman desarrolla técnicas de microscopía para estudiar la señalización en células y tejidos vivos. Si bien la mayoría de los microscopios operan en escalas de tiempo de la vida (de milisegundos a horas), pasan por alto la dinámica más rápida de las moléculas sonda fluorescentes, como la vida útil del estado excitado de nanosegundos (la corta cantidad de tiempo que una molécula puede existir en un estado excitado de mayor energía). .
Bowman utiliza técnicas ópticas de nanosegundos y vida útil de fluorescencia para mejorar la capacidad de los científicos para visualizar la comunicación de células vivas. La vida útil de la fluorescencia proporciona un camino prometedor para lograr mediciones biológicas precisas, mientras que las técnicas ópticas de nanosegundos pueden usarse para capturar la vida útil de manera más eficiente para mediciones funcionales en células y tejidos vivos. Además de la función, el tiempo de nanosegundos proporciona una nueva dimensión de información en microscopía que puede usarse para desentrañar mejor la estructura y la composición molecular de las muestras biológicas.
Bowman desarrolló nuevas tecnologías para la captura rápida de imágenes de campo amplio, que permiten que un sensor de cámara estándar, como el de un teléfono celular, capture información en nanosegundos, uniendo seis órdenes de magnitud en la escala temporal.
Bowman implementó esta tecnología para permitir la microscopía electroóptica de vida útil de la fluorescencia (EO-FLIM), que ha permitido realizar mediciones de campo amplio de la vida útil de la fluorescencia con sensibilidad de una sola molécula.
Bowman demostró que EO-FLIM se puede utilizar para registrar potenciales de acción y potencial de membrana neuronal en células y tejidos vivos a velocidades de cuadros en kilohercios utilizando un indicador de voltaje codificado genéticamente.
AB, Física, Universidad de Princeton
Doctorado, Física Aplicada, Universidad de Stanford
Su asociación permite a nuestros científicos acelerar el ritmo de descubrimientos de alto riesgo y alta recompensa que tienen el potencial de beneficiar la salud de toda la humanidad, ya sea cáncer, enfermedad de Alzheimer, cambio climático, enfermedades infecciosas o más.
