Stephen Arnold (vetenskapsman)

Stephen Arnold
Född	New York
Nationalitet	amerikansk
Utbildning	City University of New York , University of Toledo
Yrke(n)	Professor i fysik och kemiteknik
Organisation	NYU Tandon School of Engineering

Stephen Arnold är professor i fysik och kemiteknik och Thomas Potts professor i fysik vid NYU Tandon School of Engineering . Han är också en Othmer-Potts Senior Faculty Fellow. Fokus för Arnolds forskning är att utveckla ultrakänsliga biosensorer och detektering av enskilda bio-nanopartiklar från virus ner till enstaka proteinmolekyler, med hjälp av Whispering-galleri -vågbiosensorer.

Utbildning

Arnold har en Ph.D. i fysik från City University of New York och en kandidatexamen i teknisk fysik från University of Toledo .

Karriär

Arnold arbetade vid Ecole Normale Superieure , Paris, från mars 1972 till september 1973. 1981 utsågs han till en stipendiat i Alfred P. Sloan Foundation . Arnold var en framstående gästprofessor med Chevron vid California Institute of Technology från februari 1985 till maj 1985. 1986 tilldelades han Sigma Xi Award for Distinguished Scientific Research. 1988 blev han Fellow i Optical Society of America . Han arbetade på Aerospace Corporation som teknisk personal från februari 1990 till maj 1990 och blev stipendiat i American Physical Society 1990. 1994 mottog han utmärkelsen Outstanding Publication Award vid Oak Ridge National Laboratory. Arnold var gästforskare vid University of Tokyo från februari 1997 till maj 1997. År 2000 tilldelade University of Toledo honom John J. Turin Award for Outstanding Career Accomplishments in Physics.

Arnold blev chef för Othmer Institute for Interdisciplinary Research vid NYU Polytechnic juli 2003. I februari 2009 utfärdades han ett patent från en ansökan i mars 2002 för att detektera och/eller mäta substans baserat på resonansförskjutningar (av fotoner som kretsar i en mikrosfär) . Han var vice-forskare vid Harvard University från januari till juni 2013. Arnold är universitetsprofessor i fysik och kemiteknik vid NYU Polytechnic School of Engineering och är Thomas Potts professor i fysik.

En förenklad modell av resonansförskjutningen sett om en partikel kommer i kontakt med sensorns yta

Forskning

Arnolds forskning har fokuserat på etikettfri detektering av bio-nanopartiklar från störningen av resonansfrekvensen i en mikrokavitet, efter att ha uppskattat den extrema känsligheten hos ett sådant tillvägagångssätt för DNA-avkänning i en American Scientist-artikel från 2001. År 2003 identifierade han och hans medarbetare mekanismen för detektering av enskilda proteiner och virus. Receptet för upptäckt och storleksbestämning av enstaka HIV-virus efter denna mekanism föreslogs tidigt 2008 vid en Faraday-diskussion av Royal Society of Chemistry. Senare samma år användes detta recept för att detektera och dimensionera enstaka influensaviruspartiklar av jämförbar storlek. Denna forskning finansieras av National Science Foundation . Forskare under ledning av Arnold visade upptäckten och storleken på det minsta individuella RNA-viruset. De utvecklade Whispering Gallery-Mode Biosensor, en ultrakänslig biosensor baserad på deras ursprungliga förslag och patentansökan. En ytterligare upptäckt av medforskaren SI Shopova att guldnanoreceptorer i mikrohålan leder till en ytterligare frekvensförskjutningsförbättring ledde till ett annat patent utfärdat 2013, från en ansökan 2011. Denna hybridsensor använder guldnanoantenner på ett litet glas sfär för att detektera enstaka ultrasmå viruspartiklar såväl som enskilda proteiner. Arnold och hans team har upptäckt enstaka tyroglobulinmolekyler , ett humant cancermarkörprotein, och enstaka serumalbuminmolekyler, ett bovint plasmaprotein.

Utvalda publikationer

• Stephen Arnold, David Keng, "Real-time Size/Mass Spectrometry in Solution using Whispering Gallery Micro-Global Positioning", Optical Society of America (2015).
• S. Holler, VR Dantham, D. Keng, V. Kolchenko, S. Arnold, Brigid Mulroe, M. Paspaley-Grbavac, "The Whispering Gallery Mode Biosensor: Label-free Detection From Virus to Single Protein", International Society for Optics och Fotonik (2014).
• Dantham VR, Holler S., Wan Z., Kolchenko V., Arnold S. (2012). "Ta gränsen för detektion och storlek på Whispering Gallery-läget för singelvirus". Appl. Phys. Lett . 101 (4): 043704. doi : 10.1063/1.4739473 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
• Shopova SI, Rajmangal R., Holler S., Arnold S. (2011). "Plasmonisk förbättring av biosenor i ett viskningsgalleriläge för detektion av enstaka nanopartiklar". Bokstäver i tillämpad fysik . 98 (24): 243104. doi : 10.1063/1.3599584 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
•   Shopova SI, Rajmangal R., Nishida Y., Arnold S. (2010). "Ultrakänslig nanopartikeldetektion med hjälp av en Portable Whispering Gallery Mode Biosensor driven av en PPLN fördubblad DFB-laser" . Granskning av vetenskapliga instrument . 81 (10): 103110. doi : 10.1063/1.3499261 . PMID 21034078 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
•   Arnold S., Shopova SI, Holler S. (2010). "Whispering Gallery Mode Bio-sensor för etikettfri detektion av enstaka molekyler: termo-optisk vs. reaktiv mekanism" . Optik Express . 18 (1): 281–287. doi : 10.1364/oe.18.000281 . PMID 20173848 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
•    Vollmer F., Arnold S. (2008). "Viskande-galleri-läge biosensing: etikettfri detektion ner till enstaka molekyler". Naturmetoder . 5 (7): 591–596. doi : 10.1038/nmeth.1221 . PMID 18587317 . S2CID 8277240 .
•   Arnold S., Ramjit R., Keng D., Kolchenko V., Teraoka I. (2008). "MicroParticle PhotoPhysics belyser viral biosensing". Faraday-diskussioner . 137 : 65–83. doi : 10.1039/b702920a . PMID 18214098 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
• Arnold Stephen (2001). "Mikrosfärer, fotoniska atomer och ingentings fysik". Amerikansk vetenskapsman . 89 (5): 414–421. doi : 10.1511/2001.34.754 .