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エメット・W・シャペル | |
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 2007 年の全米発明家殿堂入り式典でのシャペル氏 | |
| 生まれる | 1925年10月24日 |
| 死亡 | 2019年10月14日（享年93歳） |
| 教育 | フェニックスカレッジ、カリフォルニア大学バークレー校（学士）、 ワシントン大学（修士） |
| 知られている | 生物発光 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 生化学、食品科学、天体化学 |
| 機関 | メハリー医科大学（テネシー州ナッシュビル）、 スタンフォード大学、マーティン・マリエッタ・コーポレーション、アメリカ航空宇宙局（NASA） |
エメット・W・シャペル（1925年10月24日 - 2019年10月14日）[1]は、医学、慈善事業、食品科学、天体化学の分野で貴重な貢献をしたアメリカの科学者です。彼の業績により、2007年に生物発光に関する研究で全米発明家の殿堂入りを果たしました。20世紀の最も著名なアフリカ系アメリカ人科学者100人の一人として表彰された彼は、アメリカ化学会、アメリカ生化学・分子生物学会、アメリカ光生物学会、アメリカ微生物学会、アメリカ黒人化学者協会の会員でもありました。
若いころ
1925年、エメット・シャペルはアリゾナ州フェニックスで、綿花を栽培し牛を飼育していた両親、ヴィオラ・ホワイト・シャペルとイソム・シャペルの元に生まれました。人種隔離政策のもとで生まれたシャペルは、フェニックスにある人種隔離政策のフェニックス・ユニオン・カラード高校に通うことが義務付けられ、25人の生徒からなる上級生クラスで首席で卒業しました。1942年、卒業後、エメットは陸軍に入隊し、イタリアに駐留していた第92歩兵師団に配属される前に、工学のコースを受講することができました。軍務中、彼は戦闘中に2回、致命傷を負いませんでした。1946年にイタリアから帰国後、彼はフェニックス・カレッジに入学し、電気工学を学び、AA学位を取得した後、科学の分野に焦点とキャリアを向け直しました。
キャリアと重要な発見
1950年、チャペルはカリフォルニア大学バークレー校で生物学の理学士号を取得し、その後、大学院での教育を受けることなく、1950年から1953年までテネシー州ナッシュビルのメハリー医科大学で生化学の講師を務めた。その後、テネシー州を離れ、ワシントン大学で教育を続け、生物学の修士号を取得した。1955年から1958年まで、スタンフォード大学で研究員として働き、1963年まで高等研究所の科学者兼生化学者としても任命された。
1958年、シャペルは飛行機や宇宙船を設計するマーティン・マリエッタ社の一部門であるボルチモア研究所に加わった。そこでシャペルは、世界中の細菌、シアノバクテリア、その他の単細胞生物に関する知識に貢献する発見をした。彼は、藻類などの単細胞生物でさえ光合成を行うこと、つまり二酸化炭素を糖に、水を酸素に変換できることを発見した。光合成能力はすべての植物に備わっており、これはすべての生物が生命に必要なエネルギーを生み出すために使用する 細胞呼吸の逆のプロセスである。
1963年、シャペルはヘイゼルトン研究所（現フォートレア）に生化学者として勤務しましたが、1966年に宇宙生物学者および宇宙化学者としてアメリカ航空宇宙局（NASA）に加わりました。NASAの宇宙生物学者および宇宙化学者は、地球外生命体の探索に焦点を当て、天体の化学を研究する人物であり、バイキング宇宙船で働き、火星の表面から土を集めて削り取る機器の開発に携わりました。しかし、彼は生物発光に関する研究で最もよく知られています。1977年、彼はメリーランド州グリーンベルトのゴダード宇宙飛行センターに異動し、リモートセンシング科学者として、環境管理を改善するための自然システムを研究しました。
火星探査機バイキングの計器を設計している間、シャペルは生物が発する暖かい光である生物発光に興味を持つようになりました。彼は、ホタルのルシフェラーゼとルシフェリンという2つの化学物質を使用して、すべての生物細胞に含まれるエネルギー貯蔵化合物であるATP（アデノシン三リン酸）と混合すると発光するATPの存在を検出する方法を考案しました。このATP検出方法は、微生物だけでなく他の惑星の生命を検出するために使用できます。シャペルはまた、水中の細菌の数をその細菌が発する光の量で測定できることを証明しました。この発見により、科学者や医師は尿などの場所にある微量の細菌を検出し、細菌感染の発症を検出できるようになりました。さらに、彼はレーザー誘起蛍光を使用して作物の光合成量を測定することで植物の健康状態を判定する方法も開発しました。これにより、科学者は植物のストレスを検出し、成長率、水の状態、収穫時期を判定できます。
シャペルは2001年に76歳でNASAを退職した。彼は2019年10月14日にメリーランド州ボルチモアで93歳で亡くなった。[1]
特許
- 1976年7月27日: 細菌の検出と計数方法
- 細菌レベル、特に水性生理学的液体サンプルの細菌レベルを測定するための改良された方法が提供される。この方法は、細菌性 ATP の存在下で細菌性 ATP を定量的に測定することに依存する。細菌性 ATP は細胞破裂によって放出され、酵素生物発光アッセイによって測定される。この方法の感度を高めるために、濃縮技術が組み込まれている。この方法は、測定対象の液体に含まれる細菌数が不明または少ない場合に特に有用である。
- 1977年3月29日: ATPルシフェラーゼアッセイの抗菌薬感受性への応用
- 細菌、特に体液由来の細菌の抗菌剤に対する感受性は、細菌を増殖培地で培養し、細菌のATPがルシフェラーゼ-ルシフェリン混合物と反応したときに放出される発光量を測定することによって培養細菌のサンプル中のATPの量を分析し、培養細菌のサンプルを抗生物質にさらし、抗生物質で処理した後の細菌のアデノシン三リン酸の量を、反応から生じる発光を測定することによって分析することによって測定されるATP指数によって決定され、それによって、ATP指数は、分析手順から得られた値から決定される。
- 1979年1月2日: 分離せずに感染尿の抗菌薬感受性を判定
- 水性生理学的液体サンプル、特に尿に含まれるさまざまな未確認細菌の 1 つ以上の抗生物質に対する感受性を迅速に判定する方法。細菌のアデノシン三リン酸 (ATP) アッセイは、非細菌性 ATP を除去した後に実行され、感染が存在するかどうかを判定します。感染が存在する場合、サンプルの一部がさらに処理され、その一部に 1 つ以上の抗生物質が投与されます。その部分での細菌の増殖は、再び ATP アッセイによって判定され、サンプル内の未確認細菌がテスト中の抗生物質に対して感受性があるかどうかを判定します。
- 1983年5月24日: 水中の細菌の迅速定量測定
- 水系細菌の ATP の生物発光アッセイは、濃縮細菌を含む水サンプルに硝酸を加えて細菌細胞を破壊することによって行われます。サンプルは滅菌脱イオン水で希釈され、次にルシフェラーゼとルシフェリンの混合物と混合され、生物発光反応の結果の光出力が測定され、存在する細菌と相関します。標準とブランクも処理され、光出力がサンプル内の細菌と相関し、システム「ノイズ」が読み取り値から差し引かれます。水系細菌の鉄ポルフィリンの化学発光アッセイは、濃縮細菌を含む水サンプルにルミノール試薬を加え、化学発光反応の結果の光出力を測定することによって行われます。光出力は、存在する細菌と相関します。標準とブランクも処理され、光出力がサンプル内の細菌と相関し、システム「ノイズ」が読み取り値から差し引かれます(言い換え)
- 1995年5月2日: 異なる蛍光特性を示す物質による表面被覆率を決定する方法
- 作物残渣、生植物、鉱物土壌を検出、測定、および区別するための改良された方法。複数のバンドで蛍光を測定することにより、生植物と枯死植物を区別します。地表に紫外線を照射すると、特定の分子に蛍光が発生します。紫外線によって発生した蛍光は、光検出器またはビデオカメラとフィルターで構成される蛍光検出器によって測定されます。サンプル採取した各ポイントで発生した蛍光のスペクトル内容が特徴付けられ、サンプル採取したエリアのうち残渣または植物で覆われている割合が計算されます。
参考文献
- ^ ab “Emmett W. Chappelle”. Legacy.com. 2019年10月19日. 2019年10月26日閲覧。
外部リンク
- ブラウン、ミッチェル。「科学の顔：科学界におけるアフリカ系アメリカ人」
- Info pleaseのEmmett W. Chapelle
- ケスラー、ジェームズ H.; キッド、JS およびリー 14、2006 年。
- ジェナー、リン。2008 年。「ゴダードの科学者が全米発明家の殿堂入り」。
- Emmett W. Chappelle の発明、特許、特許出願 – Justia 特許検索。(nd)。https://patents.justia.com/inventor/emmett-w-chappelle から取得
- アフリカ系アメリカ人登録簿。(2018)。宇宙実験室の生化学者、エメット・シャペル – アフリカ系アメリカ人登録簿。https://aaregistry.org/story/emmett-chappelle-biochemist-in-space-laboratories/ から取得。
- Blackpast. (2018). Chappelle, Emmett (1925– ) | The Black Past: Remembered and Reclaimed . https://blackpast.org/aah/chappelle-emmett-1925 から取得。
- Chemistryexplained. (2018). Emmett Chappelle – 化学百科事典 – 用途、分子。http://www.chemistryexplained.com/Ce-Co/Chappelle-Emmett.html から取得。
- コミュニティアイデアステーション。(2018)。エメット・チャペル：宇宙での呼吸と火星での生活。https://ideastations.org/science-matters/hot-shots/hot-jobs/emmett-chappelle-breathing-space-and-life-mars から取得。2016年3月2日にWayback Machineにアーカイブ。
- ケンタケ・ペイジ (2018)。エメット・チャペル：全米発明家の殿堂入り。他の惑星の生命を検出する可能性のある方法を発見したアフリカ系アメリカ人の生化学者。http://kentakepage.com/emmett-chappelle-the-national-inventors-hall-of-fame-african-american-biochemist-whose-discovery-led-to-a-potential-method-of-detecting-life-on-other-planet/ より取得。