Van Slyke, Donald Dexter

Van Slyke, Donald Dexter (29. března 1883, Pike, New York, USA – 4. května 1971) byl významný americký biochemik, který významně přispěl k rozvoji kvantitativních biochemických metod a klinické chemie, autor více než 300 vědecké články a 5 knih.

Raná léta a vzdělání

Van Slyke se narodil v Pike , New York , v malé venkovské komunitě a absolvoval střední školu v Ženevě , New York 2] Chemie byla jeho přirozenou volbou povolání. Van Slyke strávil svůj první rok na Gobart College v Ženevě, kde absolvoval kurz chemie. Vysoká škola neposkytovala příležitosti pro hlubší studium chemie, a tak se Wang přestěhoval na University of Michigan, kde v roce 1905 získal bakalářský titul a v roce 1907 dizertační práci v chemii pod vedením Mosese Gomberga . Teze jeho disertační práce, publikované společně s Gombergem v J. Am. Chem. Sc. v roce 1907 měl tento název: "Účinek molekulárního stříbra, síranu stříbrného a chloridu stříbrného na halogenované deriváty trifenylkarbinolchloridu" [3] . Publikaci předcházel v roce 1900 objev volného radikálu trifenylmethylu.

Rockefellerův institut (1907-1914)

V roce 1907 se Van Slyke stal asistentem Phoebuse A. Levena v „ Rockefellerově institutu pro lékařský výzkum“ (1901) v New Yorku.

V roce 1911 pozval Levin Wanga, aby strávil rok v Berlíně ve skupině Emila Fischera, nejslavnějšího chemika té doby. Kdysi měl příležitost pracovat ve Fisherově soukromé laboratoři a Wang, ohromen Fisherovým kvantitativním a přesným přístupem ke všem laboratorním úkolům, měl stejný přístup k práci po celý život.

Van Slyke před odjezdem do Berlína publikoval 10 článků, z nichž jeden byl věnován klasické metodě stanovení primárních alifatických aminoskupin pomocí kyseliny dusité [4] , která byla široce používána mezi tehdejšími chemiky a byla založena na stanovení množství plynný dusík. Metoda umožnila stanovit malá množství aminokyselin v krvi a dalších biologických materiálech. Po svém návratu z Berlína Wang, pokračující ve své práci na stanovení aminokyselinového složení bílkovin, přešel na absorpci a metabolismus bílkovin v těle. Spolu se svým kolegou J. M. Meyerem poprvé objevil, že aminokyseliny uvolněné při rozkladu bílkovin jsou obsaženy v krevním řečišti a v játrech dochází k další degradaci na močovinu [5] .

Tato studie vyvolala další práci s asistentem J. I. Cullenem na studiu enzymu ureázy , který katalyzuje rozklad močoviny na amoniak a oxid uhličitý [6] . Kvantitativní stanovení obou konečných produktů bylo základem pro vývoj gazometrické metody pro stanovení močoviny v krvi a moči.

Studium kinetiky ureázy umožnilo Van Slykovi a Cullenovi odvodit kinetické rovnice publikované v roce 1914. Tyto rovnice obsahovaly 2 rychlostní konstanty, svým významem podobné konstantám navrženým Michaelisem a Mentenem v roce 1913.

Hlavním úkolem tohoto období byl tedy vývoj pokročilejších metod pro stanovení složení bílkovin a studium metabolismu aminokyselin. Hlavním úspěchem tohoto období byl objev aminokyseliny hydroxylysinu [7] .

Nemocnice Rockefellerova institutu (1914-1948)

V roce 1914 získal Wang místo hlavního vědeckého pracovníka v nově otevřené nemocnici v Rockefellerově institutu na pozvání ředitele Dr. Rufuse Kohla. J. Cullen, specialista na chemické inženýrství a stálý asistent, spolupracoval s Van Slykem. Van Slyke a Cullen se pokusili uplatnit své znalosti a dovednosti z organické a fyzikální chemie a technologie v klinické praxi.

Výzkum diabetu byl zahájen již dříve pod vedením Dr. Allena, zastánce terapie diabetu nalačno. Navzdory riziku úmrtí na acidózu měla tato metoda určitou účinnost.

Acidóza se projevuje několika chemickými způsoby. Van Slyke upozornil na tento problém tím, že se dostal k jádru procesu. Bylo navrženo, že při neúplné oxidaci mastných kyselin v těle se kyselina acetooctová a beta-hydroxymáselná hromadí v krvi. Mezi těmito kyselinami a hydrogenuhličitanovým aniontem pak dochází k reakci, jejímž výsledkem je nižší než normální koncentrace hydrogenuhličitanu v plazmě [8] .

Úkolem proto bylo vyvinout analytickou metodu pro kvantitativní stanovení hydrogenuhličitanu v nízkých koncentracích v krevní plazmě. K dosažení tohoto cíle vyvinul Van Slyke volumetrický přístroj, který se snadno používá, je přesný a rychlý. Metoda se výborně osvědčila v diagnostice a léčbě diabetu a sloužila také ke stanovení úrovně okysličení. To vedlo k rozšíření metody Van Slyke ve studiu respiračních onemocnění, jako je tuberkulóza a zápal plic . To také vedlo ke kvantitativní studii cyanózy, stejně jako ke společné monografii na toto téma od Van Slyke a Lundsgaard.

Celkem Van Slyke a jeho kolegové publikovali v letech 1917 až 1934 řadu prací pod obecným názvem „Výzkum acidózy“. Zahrnovaly nejen chemické aspekty projevu acidózy, ale i rozšířený popis acidobazické rovnováhy v krvi. To byl zlom v pochopení patologií acidobazické rovnováhy a zůstal nezměněn po dobu 50 let.

Van Slyke neopustil práci na studiu proteinů a produktů jejich hydrolýzy a zdokonalil metody stanovení chloridů, močoviny a ketolátek v moči a krvi. V roce 1920 Van Slyke a jeho kolegové provedli komplexní studii rovnováhy plynů a elektrolytů v krvi. Klíčovým aspektem této práce byla Vanova revize objemového aparátu.

Studiem fyzikálních a chemických procesů v krvi Van Slyke plánoval provést podrobnou studii nefritu . Van Slyke a jeho kolegové důsledně a podrobně dokumentovali anamnézy, aby si vytvořili úplný obrázek o průběhu onemocnění. To vedlo v roce 1930 k publikaci Van Slykea a devíti kolegů rozsáhlé monografie v medicíně [9] . Toto vydání bylo milníkem ve studiu procesů, které se vyskytují v každé fázi onemocnění ledvin.

Během tohoto období Van Slyke a Archibald identifikovali glutamin jako hlavní zdroj dusíku v močovině . Během 2. světové války Wang a kolegové studovali vliv šoku na funkci ledvin a společně s Phillipsem vyvinuli jednoduchou metodu pro stanovení koncentrace červených krvinek v plné krvi a koncentrace plazmatických bílkovin vhodnou pro použití v terénu. V poválečných letech sehrála tato metoda neocenitelnou roli při určování závažnosti a podle výsledků i typu terapie cholery.

Navíc to bylo během 40. let, kdy se Jordy Folsch připojil k Van Slykeově laboratoři a manometrické zařízení bylo upraveno pro stanovení uhlíku v organických sloučeninách. To vedlo k podrobnému studiu lipidů v krevní plazmě a v roce 1948 Folshe k identifikaci jednoho z důležitých fosfolipidů, fosfatidylserinu .

Van Slykeův manometrický přístroj umožňoval provádět téměř všechny klinické analýzy ještě před zavedením spektrofotometrů . Ačkoli byly dostupné kolorimetrické postupy, jejich použití vyžadovalo vývoj barevných činidel, která by bylo možné stanovit na dostupném zařízení.

Van Slyke a kvantitativní klinická chemie

Van Slykeova vědecká práce spojila vývoj základních aspektů chemických reakcí v těle, chemické porozumění fyziologickým funkcím určitých orgánů a systémů (zejména respiračního a ledvinového systému) a toho, jak lze tyto informace využít k pochopení a léčení nemocí.

Van Slykeova vědecká činnost v Rockefellerově nemocnici trvala období mezi lety 1907 a 1948, tedy 30 let. Toto období jednoznačně zahrnuje významný vývoj biochemie a rozvoj kvantitativních metod v klinické chemii. V období 1921-1926 byly úkoly laboratoře zaměřeny na vývoj metod pro studium krve jako fyzikálně-chemického systému a jejího vztahu k onemocněním dýchacích cest, studium bílkovin a aminokyselin a jejich metabolismu a ve spolupráci s kolegy kliniky , hloubková studie různých typů nefritidy. Současně si Wang našel čas na spolupráci s Dr. Johnem P. Petersem z Yale University na klasické dvousvazkové kvantitativní klinické chemii. Byl publikován v roce 1931 [10] a obsahoval prakticky všechny informace o nemocech, které bylo možné s jistotou získat z těchto klinických analýz. Publikace byla široce uznávána v celém lékařském světě jako „Bible“ kvantitativní klinické chemie a dodnes jsou některé kapitoly relevantní.

Brookhavenské období (1948-1971)

Van Slyke vstoupil na druhý důležitý post svého života s neutuchající energií a nadšením. Během několika příštích let Wang vyvinul mikroverze manometrických přístrojů a přizpůsobil jim různé gazometrické postupy. Výsledkem bylo, že analýzy, které dříve vyžadovaly jeden mililitr vzorku, lze nyní provádět se stovkou mikrolitrů bez ztráty přesnosti. Tyto mikrometody byly publikovány jako monografie Van Slykem a Plaisinem v roce 1961, s typickým Van Slykovým důrazem na detail, přesnost a jasnost. Spolu s kolegy z Brookhavenu Wang pokračoval ve studiu nefritidy a nefrózy, metabolismu a vylepšené metodologii hodnocení acidobazické rovnováhy na klinice. Mezi jeho posledními články, publikovanými v Rockefellerově nemocnici v roce 1949, byly dva o stanovení pH, které napsali spolu s Weisingerem a synem C. K. Van Slykem.

Od roku 1951 do roku 1956 věnoval Wang část svého času působení jako poradce Eli Lilly Research Grants. V této pozici Van Slyke našel slibné výzkumníky a pomohl jim v jejich základním výzkumu v oblasti medicíny. Na konci tohoto období se však Van Slyke opět naplno věnoval vědecké práci v roli hlavního biochemika v Brookhaven National Laboratory, což byla pozice, která byla jeho poslední.

Spolupráce s Čínskou republikou

Van Slyke strávil několik měsíců v letech 1922-1923 v Pekingu jako hostující profesor biochemie. Na začátku roku 1937 se Wang připojil k bývalé fakultě PUMC s cílem poskytovat progresivní lékařskou péči čínskému lidu. V roce 1938 byl vytvořen Americký úřad lékařské pomoci Číně a jeho ředitelem byl zvolen Van Slyke; dále, v roce 1941, se stal prezidentem a zůstal v této funkci po celou druhou světovou válku. Van Slyke se stal čestným prezidentem v roce 1947 a odešel ze své aktivní role v představenstvu jen několik měsíců před svou smrtí.

V roce 1961 strávil Wang dva měsíce v Taipei na Tchaj-wanu jako hostující vědec v laboratoři cholery NAMRU-2. Zde vznikla NDMC National Defence Medical College, kde byl Wang nasazen na různých pozicích po celou dobu svého pobytu v Taipei.

Osobní vlastnosti

Van Slyke byl v letech 1914 až 1925 šéfredaktorem Journal of Biological Chemistry [11] , což byla činnost, která často vyžadovala mnoho hodin a plnou pozornost. Za toto období se charakteristickým znakem časopisu staly vysoké standardy srozumitelnosti prezentace, přesvědčivosti dat a poctivosti závěrů.

Van Slyke upravoval znovu a znovu každou publikaci ve své laboratoři, dokud neviděl žádný prostor pro zlepšení a jeho práce popisující nové metody byly ztělesněním jasnosti a přesnosti. Van Slyke nikdy neopravil již zveřejněná data a své závěry nevzal zpět. Vylepšení techniky a vyvinuté dodatečné informace v některých případech vedly ke změně práce, ale nikdy k úpravě.

Van Slyke byl vážný muž ve světě vědy. Jen jeho rodina a blízcí přátelé věděli, jaký je neodolatelný vtip. Pravda, jeho frivolní vtipy nebyly nikdy zveřejněny. Van Slyke rád hrál tenis a trénink opustil jen pár měsíců před svou smrtí. Hrál tenis v podstatě stejným způsobem, jako pracoval v laboratoři.

Van Slykeovy úspěchy

V biochemii a fyziologii:

• Přesné a přesné metody zjišťování přítomnosti biologického materiálu
• Fyzikálně chemická interpretace úlohy hemoglobinu v transportu kyslíku a oxidu uhličitého v krvi a distribuci vody a aniontů mezi plazmou a erytrocyty
• Úloha jater v metabolismu aminokyselin
• Úloha ledvin při přeměně močoviny a tvorbě amonných iontů
• Matematická definice hodnot pufru z hlediska obsahu vodíkových iontů, disociačních konstant a koncentrací pufru
• Nová a důležitá aminokyselina hydroxylysin

V medicíně:

• Van Slyke vyvinul užitečnou a úplnou logicky kvantitativní klinickou chemii prostřednictvím řešení problémů klinické praxe, které lze analyzovat chemicky, a vyvinul všechny potřebné metody.
• Publikace s Jonem Petersem v roce 1931 klasické dvoudílné knihy, která zahrnovala všechny znalosti o nemocech na chemické úrovni, nazvané „Quantitative Clinical Chemistry“
• Studium fenoménu acidózy a dalších poruch acidobazické rovnováhy
• Důkladně zdokumentovaný popis nefritidy a jejího vývoje v různých fázích
• Školení mnoha lékařů, kteří studovali metody klinické chemie a později se stali lídry v pokročilé medicíně.

Ocenění a vyznamenání

Medaile a ceny

• Charles Mickle Fellowship, University of Toronto „nejdokonalejšímu členu lékařské komunity za 10 let v prohlubování znalostí v praktické oblasti lékařských umění a věd“ 1936
• Phillip A. Conne Medal, Chemists Club of New York, za příspěvky ke klinické chemii 1936
• Willard Gibbs Award , chicagská kapitola Americké chemické společnosti, za příspěvky k chemii 1939
• Řád nefritu, Čínská republika, 1939
• Kober Medal, Association of American Physicists, za „základní výzkum v preventivní medicíně“, 1942
• Řád diamantové hvězdy , Čínská republika za „slušnou práci ve prospěch čínského lidu“, 1947
• Fisher Award v analytické chemii, American Chemical Society, 1953
• John Phillips Memorial Award, American College of Physicists, za „Pokroky v interní medicíně“, 1954
• První Van Slyke Award v klinické chemii, American Association of Clinical Chemists, 1957
• První cena za vědecký úspěch, American Medical Association, 1962
• Ames Award, Americká asociace pro klinickou chemii, 1964
• U.S. National Medal of Science , 1965, „za klasické studie chemie krve a metabolismu aminokyselin a za vývoj kvantitativní metodologie v biochemii, která se stala základem mnoha oborů klinické medicíny.
• Elliot Cresson Medal , Franklin Society of Philadelphia, 1965
• Medaile New York Academy of Medicine, 1966

Členství v učených společnostech

• Národní akademie věd, 1921
• Americká filozofická společnost, 1938
• Americká společnost biochemiků (prezident, 1920-1922)
• Harvey Society (prezident, 1927-1928)
• American Bureau of Medical Assistance to China (prezident, 1940-1947)
• Americká akademie umění a věd
• Lékařská společnost Rudolfa Virchowa z New Yorku
• American College of Cardiology (čestné členství)
• Americká chemická společnost
• New York Academy of Medicine
• Asociace amerických fyziků
• Americká asociace pro klinickou chemii
• Společnost pro experimentální biologii a medicínu
• Členství v zahraničních společnostech
• Společnost pro biologickou chemii, 1928
• Německá akademie přírodních věd, 1932
• Lékařská společnost Lombardie, 1935
• Indická akademie věd, 1935
• Společnost biochemiků Indie, 1936
• Royal Uppsala Society of Sciences, 1942
• Dánská společnost pro vnitřní lékařství, 1952
• Společnost pro patologii ledvin, 1952
• Italská společnost pro experimentální biologii, 1953
• Association of Clinical Biochemists, UK, 1953
• Královská lékařská společnost, Spojené království, 1953
• Národní akademie v Linci, Itálie, 1962
• Dánská akademie, 1956

Literatura

• Hastings, A. B.; Van Slyke, D.D. (1976). Donald Dexter van Slyke. Biogr Mem Natl Acad Sci 48:309-60
• S M. Gombergem. Působení molekulárního stříbra, síranu a chloridu stříbrného a kyseliny sírové na halogenované deriváty trifenylkarbinolchloridu. J. Am. Chem. Soc 33:531.
• Metoda pro kvantitativní stanovení alifatických aminoskupin. Aplikace ke studiu proteolýzy a proteolytických produktů. J Biol. Chem., 9:185.
• S G. M. Meyerem. Aminokyselinový dusík krve. Předběžné experimenty na asimilaci proteinů. J Biol. Chem., 12:399.
• S GE Cullenem. Mechanismus účinku ureázy a enzymů obecně. J Biol. Chem., 19:141.
• S A. Hillerem. Neidentifikovaný základ mezi hydrolytickými produkty želatiny. Proč. Natl. Akad. sci. USA 7:185.
• studie acidózy. XVIII. Stanovení koncentrace bikarbonátu v krvi a plazmě. J Biol. Chem., 52:495.
• S E. Stillman, E. Möller, W. Ehrich, JF McIntosh, L. Leiter, EM MacKay, RR Hannon, NS Moore a C. Johnson. Pozorování průběhu různých typů Brightovy choroby az toho vyplývajících změn v renální anatomii. Medicína 9:257.
• S JP Petersem. Quantitative Clinical Chemistry, sv. 1: Výklady. Baltimore: Williams & Wilkins Co. (rev., 1946)
• Rosenfeld L. Otto Folin a Donald D. Van Slyke: Průkopníci klinické chemie. Bull Hist Chem, 24:40-47

Poznámky

1. ↑ 1 2 Donald Dexter Van Slyke // Kdo to pojmenoval?  (Angličtina)
2. ↑ Hastings, A.B.; Van Slyke, D.D. (1976). Donald Dexter van Slyke. Biogr Mem Natl Acad Sci 48: 309–60.
3. ↑ S M. Gombergem. Působení molekulárního stříbra, síranu a chloridu stříbrného a kyseliny sírové na halogenované deriváty trifenylkarbinolchloridu. J. Am. Chem. Soc 33:531
4. ↑ Metoda pro kvantitativní stanovení alifatických aminoskupin. Aplikace ke studiu proteolýzy a proteolytických produktů. J Biol. Chem., 9:185.
5. ↑ S G.M. Meyerem. Aminokyselinový dusík krve. Předběžné experimenty na asimilaci proteinů. J Biol. Chem., 12:399
6. ↑ Způsob účinku ureázy a enzymů obecně. J Biol. Chem., 19:141.
7. ↑ Neidentifikovaný základ mezi hydrolytickými produkty želatiny. Proč. Natl. Akad. sci. USA 7:185.
8. ↑ Studie acidózy. XVIII. Stanovení koncentrace bikarbonátu v krvi a plazmě. J Biol. Chem., 52:495.
9. ↑ Pozorování průběhu různých typů Brightovy choroby az toho vyplývajících změn v renální anatomii. Medicína 9:257.
10. ↑ Quantitative Clinical Chemistry, sv. 1: Výklady. Baltimore: Williams & Wilkins Co. (rev., 1946)
11. ↑ Rosenfeld L. Otto Folin a Donald D. Van Slyke: Průkopníci klinické chemie. Bull Hist Chem, 24:40-47

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Americká národní biografie
Genealogie a nekropole	Najděte hrob
V bibliografických katalozích BIBSYS: 90624771 CONOR : 35095907 GND : 123665590 ISNI : 0000 0001 0990 6077 LCCN : n2007014122 NKC : nlk20040155079 NTA : 073841455 NUKAT : n2007149594 LIBRIS : rp356p292hp1fk5 SUDOC : 078798361 VIAF : 77228113 WorldCat VIAF : 77228113