Robert Alfano - Robert Alfano
Robert R. Alfano | |
|---|---|
| Vatandaşlık | Amerika Birleşik Devletleri |
| gidilen okul | Fairleigh Dickinson Üniversitesi 1963 - Lisans (Fizik) 1964 - Yüksek Lisans (Fizik) New York Üniversitesi 1972 - Doktora (Fizik) |
| Bilinen | Biyomedikal Optik Biyofizik Ultra Hızlı Spektroskopi Optik ve Fotonik |
| Ödüller | SPIE Altın Madalyası (2019) |
| Bilimsel kariyer | |
| Alanlar | Fizik |
| kurumlar | City College ve Enstitü, CUNY GTE Labs |
| Önemli öğrenciler | Anthony M. Johnson |
Robert Alfano , İtalyan-Amerikalı deneysel fizikçidir. New York Şehir Üniversitesi'nin New York Şehir Koleji ve Yüksek Lisans Okulu'nda Seçkin Bilim ve Mühendislik Profesörüdür ve aynı zamanda Ultrafast Spektroskopi ve Lazerler Enstitüsü'nün (1982) kurucu direktörüdür . Biyomedikal Görüntüleme ve Spektroskopi , Ultrafast lazerler ve optikler, ayarlanabilir lazerler, yarı iletken malzemeler ve cihazlar , optik malzemeler , biyofizik , doğrusal olmayan optik ve fotonik alanlarında öncüdür ; ayrıca nanoteknoloji ve tutarlı geri saçılım alanlarında da yoğun bir şekilde çalışmıştır . Beyaz ışıklı süper sürekli lazeri keşfi, diğer uygulamaların yanı sıra oftalmoloji , kardiyoloji ve ağız kanseri tespitinde engelleri aşan optik koherens tomografinin temelinde yer almaktadır (bkz. "Çok ışınlı OCT ile daha iyi çözünürlük", sayfa 28). Şimdi Optik Biyopsi olarak bilinen alanı başlattı.
Kısa süre önce, kariyeri boyunca CUNY'ye yılda ortalama 1,7 milyon dolar olan 62 milyon dolar değerinde fon getirdiğini hesapladı. Bu başarıya "kaldırımı vurarak" ulaştığını belirtiyor; fon ortaklarına agresif bir şekilde ulaşma ve çalışmalarıyla ilgilenmelerini sağlama alışkanlığı geliştirdi. Alfano, optik iletişim , katı hal fiziği ve metroloji gibi alanlara ek olarak biyomedikal optiği ilerleten keşifler yaptı .
Alfano, biyomedikal aletlerin geliştirilmesine ilişkin başarılar konusunda olağanüstü bir geçmişe sahiptir. Fotoniğe katkıları 700'den fazla araştırma makalesinde, 102 patentte, çeşitli düzenlenmiş ciltlerde ve konferans bildirilerinde ve 10.000'den fazla alıntıda belgelenmiştir. Sadece biyomedikal optik alanında 45 patenti ve 230'dan fazla makalesi bulunmaktadır. Beyaz ışıklı süper sürekli lazeri keşfi, diğer uygulamaların yanı sıra oftalmoloji , kardiyoloji ve ağız kanseri tespitinde engelleri ortadan kaldıran optik koherens tomografinin temelinde yer almaktadır (bkz. "Multibeam OCT ile daha iyi çözünürlük", sayfa 28). Alfano, 52'den fazla doktora adayına ve 50 doktora sonrası öğrenciye eğitim ve danışmanlık vermiştir. Son on yıldır, içeri sayısız lise öğrencilerini eğittiği üzerinde eller fotonik.
Biyomedikal optikte öncü
Alfano, hastalıkların noninvaziv tespiti ve teşhisi için ışığın kullanımı için biyomedikal optiğe bir dizi orijinal katkı yapmıştır; özellikle kanserler ve ateroskleroz. Normal ve kanserli dokuların yanı sıra insan vücudunun iyi huylu ve normal tümörlerini ayırt etmek için floresan , eksitasyon , Raman ve Stokes Shift Spektroskopik tekniklerini yenilikçi uygulaması, optik biyopsi olarak bilinen alanın yaratılmasının temelini oluşturdu .
Bulanık ortamlarda ışık yayılımının temellerine yaptığı katkılar, biyolojik dokulardaki yapıların doğrudan görüntülenmesi için görüntü taşıyan fotonları ayırmak için farklı geçitleme tekniklerinin geliştirilmesine yol açtı. Bu foton sıralama tekniklerinin çoğunun geliştirilmesine öncülük etti; ayrıca optik mamografi için bir dizi zaman çözümlü iki boyutlu görüntü kullanarak üç boyutlu ters görüntü rekonstrüksiyon tekniklerinin geliştirilmesine adanmış büyük bir çabaya öncülük ediyor .
Alfano, optik spektroskopinin hastalık tanısında potansiyel uygulamasını gösterdi ve 1984'te optik biyopsi alanını açtı. Aslında, "optik biyopsi" terimini tanıttı.
1981'de Alfano, insan dişlerindeki boşlukları tespit etmek için floresan spektroskopisi ve zamana bağlı kinetik kullandı. 1984'te, dış boyalar olmadan dokunun doğal floresan spektroskopisini kullanarak kanseri tespit eden ilk kişi oldu. Bir dizi deneyde, grubu, bu spektroskopik tekniklerin, normal dokular ve tümörler arasında olduğu kadar kötü huylu ve iyi huylu tümörler arasında ayrım yapmak için tanısal yetenek sağlama potansiyeline sahip olduğunu gösterdi. Dokulardaki proteinlerin ve amino asitlerin uyarılması için yakın ultraviyole ve mavi ışığı kullanması ve biyolojik dokular tarafından iki dalga boyunda ( triptofan ve NADH ile ilişkili 440 nm pik , dokunun normal veya kanserli olarak tanımlanması için bir parametre olarak. Bu gözlem, flüoresans oranına dayalı kanserin invazif olmayan bir şekilde tespit edilmesini ve bir vücut organının şüpheli bir bölgesini %90'ın üzerinde yüksek hassasiyet ve özgüllük ile normal, kanser öncesi veya kanserli olarak tanımlamak için bir flüoresans oran haritasının elde edilmesini sağlamıştır. Araştırma grubu, 1991 yılında başlayarak insan meme dokusundaki kanserleri teşhis etmek için Raman spektroskopisini kullanan ilk gruptu . Doku ve/veya saçılma ortamında boyanın floresan polarizasyon dinamiklerini incelemek için pikosaniye aralıklarında ultra hızlı zamanla çözümlenmiş teknikleri yürütmede öncüydü. Son zamanlarda, karmaşık karışımlar olarak dokudaki karsinojenez ile ilgili çoklu anahtar floroforların spektral parmak izlerini hızla ölçmek için Stokes kaydırma spektroskopisini etkili bir yol olarak kullandığını gösterdi ve kanserli ve normal dokular arasındaki farkları vurguladı.
Optik biyomedikal görüntüleme tekniklerinin geliştirilmesi için çok saçılımlı bulanık ortam (biyolojik doku budur) yoluyla ışık yayılımının ayrıntılı bir şekilde anlaşılması çok önemlidir. Alfano, konuyu ele almak için uyumlu deneysel ve teorik araştırmalar yaptı. Grubunun çalışması , medya içindeki fotonların uçuş zamanına dayalı olarak balistik , yılan ve difüzyon fotonlarının özelliklerinin açıklanmasına ve kavramının geliştirilmesine yol açtı . Balistik ve yılan fotonları terimlerini tanıttı ve bu fotonları doğrudan shadowgram görüntüleme için bilgi taşıyıcıları olarak tanımladı. Bu fotonların özelliklerinin anlaşılması, genel olarak bulanık ortamlarda ve özellikle biyomedikal numunelerde homojen olmayanlıkların doğrudan iki boyutlu görüntülenmesi için görüntü taşıyan fotonları ayırmak için çeşitli kapılama tekniklerinin geliştirilmesine yol açmıştır.
Teknik katkılarına ek olarak Alfano, OSA ve SPIE için güncel toplantılar ve konferanslar düzenleyerek ve daha sonra Britton Chance ile birlikte birçok optik görüntüleme konferansına eş başkanlık ederek alanın büyümesini teşvik etti ve bu sayede genç bilim adamlarını ve mühendisleri biyomedikal optikle tanıştırdı, ve diğer araştırmacıları bu alana çekti.
Kariyer
Alfano, City College and Graduate School of New York'ta Seçkin Profesör olarak fakülte pozisyonuna ek olarak, bir dizi direktörlük pozisyonunda bulundu veya şu anda var:
- City College of NY 2004- Nano Ölçekli Fotonik Yayıcılar ve Sensörler için DOD Merkezi Direktörü
- City College of NY 2003-2007 NASA Optik Algılama ve Görüntüleme Merkezi Direktörü
- City University of NY 2003-2006 Fotonik Uygulamalarda NYS İleri Teknoloji Merkezi Direktörü
- City University of NY 1993-2003 Ultrafast Fotonikte NYS İleri Teknoloji Merkezi Direktörü
- City College of NY 1998-2002 DOE Lazer Görüntüleme ve Kanser Teşhisi Merkezi Direktörü
- City College of NY 1994-2002 Ayarlanabilir Katı Hal Lazerleri ve Optik Görüntüleme üzerine NASA IRA Programı Direktörü
- City College of NY 1987-güncel, Mediphotonics Laboratuvarı Direktörü
- City College of NY 1985-2007 Fotonik Uygulama Laboratuvarı Direktörü
- City College of NY 1982-güncel, Ultrafast Spektroskopi ve Lazerler Enstitüsü Müdürü
- City College of NY 1974-1981 Pikosaniye Lazer ve Spektroskopi Laboratuvarı Direktörü
Akademik geçmiş ve erken kariyer
Alfano, babasının önemli olduğunu düşündüğü için üniversiteye gittiğini belirtiyor (ancak ebeveynleri böyle bir avantaja sahip değildi). Alfano, Fairleigh Dickinson Üniversitesi'ni , çocukluğunun geçtiği Teaneck, New Jersey'deki evine yakın olduğu için seçti ve orta öğretimine amcası gibi bir elektrik mühendisi olacağını düşünerek başladı. Ancak FDU'da doğal yeteneklerini geliştirebildiğini keşfetti ve hayatı farklı bir yöne gitti. Matematik becerisine sahip olduğundan, alabildiği tüm matematik derslerini aldı ve onların liberal sanat gereksinimlerine karşı saymasını sağlamanın bir yolunu buldu. EE müfredatının laboratuvar gerekliliklerinden kaçınmaya kararlı olarak, anadalını çok daha azını gerektiren fiziğe çevirdi. Fizik derecesi için laboratuvar gereksinimlerinden nefret etmesini biraz "ironik" buluyor.
Alfano, yüksek lisans derecesini almak için FDU'da devam etti. Mezun olduktan sonra , şimdi Verizon (o sırada rakip Bell Telephone'nin topuklarını kıstırıyordu ) General Telephone and Electronics ( GTE ) Laboratories'e iş başvurusunda bulundu ve bir ret mektubu aldı. Aynı zamanda, General Telephone yan kuruluşu Sylvania'ya bir mektup gönderdi. Görüşmeyi yapan kişi Alfano'nun fizik bilgisinden etkilendi ve görüşmeyi tamamlaması için GTE'de tanınmış bir katı hal teorisyeni olan Dr. Esther Conwell'i çağırdı. Conwell, kuantum mekaniği anlayışını fark etti ve fizik kavramlarını hissetti. Şirket ona bir pozisyon teklif etti; ve daha sonra reddedildiği işi Conwell için çalışmaya başladı.
Alfano, GTE'de kendi işi için iyi bir "ev" ve Stanley Shapiro, Joseph Birman ve Alexander Lempicki gibi önemli meslektaşlarını içeren bazı profesyonel destek buldu. Erken, doktora tezinin temeli olan optik fonon ömürleri üzerinde çalışırken, yanlışlıkla beyaz ışıklı süper sürekli lazeri keşfetti. "Deneyde yanlış bir şey olduğunu düşündüm" dedi. "Üç ay boyunca hatamın kaynağını bulmak için çalıştım çünkü gördüklerim mümkün görünmüyordu." Işık sızdırdığını varsaydığı spektrografı mühürlemeye çalışırken çok fazla siyah maskeleme bandı kullandığı konusunda şaka yapıyor.
Alfano, GTE'den ayrıldı çünkü şirket yeniden organize oldu ve ekibini dağıttı. O ve Shapiro'nun Nobel Ödülü kazanma şansları beklenmedik bir şekilde bozulduğu için fena halde hayal kırıklığına uğradı . Shapiro, Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'na katılmak için batıya taşındı ve Alfano, bilimsel keşiflere katkıda bulunmak için başka bir yol yarattığı CUNY'ye giden yolu buldu. Dönemin valisi Harry Lustig'in önerisiyle, Ultrafast Spektroskopi ve Lazerler Enstitüsü'nü (IUSL) kurdu ve Direktörü oldu. 1983'teki lansmanından bu yana, IUSL, biyomedikal optik araştırmaları için önemli bir akademik merkez haline geldi.
Ödüller
SPIE Altın Madalyası , 2019 "yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve mevcut teknolojilerin yeni uygulamaları dahil olmak üzere yüksek hızlı fiziksel olayların uygulanması ve anlaşılması" için
Amerikan Fizik Derneği Arthur Schawlow Ödülü 2013 yılında Lazer Bilimi alanında süper süreklilik üretimi ve yeni lazer malzemelerinin keşfi ve ayrıca güçlü saçılımlı ortamlarda darbe yayılımı çalışması da dahil olmak üzere ultra hızlı lazer bilimi alanına öncü katkılarından dolayı
OSA Charles Townes Ödülü 2008, süper süreklilik üretiminin keşfine ve araştırılmasına ve dört değerlikli krom bazlı ayarlanabilir katı hal lazerlerinin, özellikle Forsterite, Emerald ve CUNYITE (New York City Üniversitesi olarak adlandırılmıştır) lazerlerinin geliştirilmesine katkılarından dolayı.
Biyoloji veya tıp için optik yöntemlere yaptığı öncü katkıları onurlandıran 2012 yılında Britton Chance Biyomedikal Optik Ödülü.
2002'de Biyomedikal Optikte Tutarlı Yaşam Boyu Başarı Ödülü
Üyesi, Amerikan Fizik Derneği (APS),
Fellow, Optical Society (OSA),
Üyesi, New York Bilimler Akademisi
Fellow, Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE)
Uluslararası Optik ve Fotonik Derneği ( SPIE ) üyesi .
Etkileyici çevrimiçi özgeçmişinde listelenen daha birçok ödül ve onur sahibidir.
Örnek yayınlar
- Alfano, R.R (1989). Süper sürekli lazer kaynağı (PDF) .
- Alfano, Robert R (2010-10-29). Supercontinuum Lazer Kaynağı: Güncellenmiş Referanslarla Temel Bilgiler . ISBN'si 9781441920324.
- Alfano, R.R (1982). Ultrafast Lazer Spektroskopisi ile İncelenen Biyolojik Olaylar . ISBN'si 978023149587.
- Alfano, R.R (1985). Ultrafast Lazer Spektroskopisi ile İncelenen Yarı İletkenler . ISBN'si 9780323145466.
- Pu, Y; Wang, W.B; Yang, Y.L; Alfano, R.R (2012). "Stokes kaydırma spektroskopisi, kanserli ve normal insan dokularının farklılıklarını vurgular". Seç. Let . 37 (16): 3360–3362. Bibcode : 2012OptL...37.3360P . doi : 10.1364/OL.37.003360 . PMID 23381257 .
- Alfano, RR; Das, BB; Cleary, J; Prudente, R; Celmer, EJ (1991). "Işık kansere ışık tutuyor - kötü huylu tümörleri iyi huylu dokulardan ve tümörlerden ayırt etmek" . New York Tıp Akademisi Bülteni . 67 (2): 143–150. PMC 1809828 . PMID 2049567 .
- Pu, Y; Achilefu, S; Alfano, RR (2013). "Akıllı işaretler kanser tümörünü hedef alıyor" . Biyooptik Dünya . 6 (4): 28–33.
Kişiye özel
Alfano, İtalyan kökenlidir. En iken Genel Telefon , o İlk Sıraya rekabet, 'mazlum' şirketin parçası olmak aldırmadı. Bu tema, hayatı boyunca taşıdığı bir motivasyon kaynağı olmuştur. Alfano, bulduğu her yerde ilham aldığını ve dünyanın en prestijli kurumlarıyla "buradan buruna" gitmekten mutluluk duyduğunu ifade etti. City College ve IUSL'yi fotonik araştırmalarında en iyiler arasında uluslararası bir rakip haline getirdi. Kendisini neyin motive ettiği sorulduğunda Alfano, "Yeni şeyler keşfetmeyi, tamamen beklenmedik bir şey bulmayı seviyorum... ve bir numara olmayı seviyorum" diyor.