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Chad A. Mirkin

US-amerikanischer Chemiker

Chad Alexander Mirkin (* 23. November 1963) ist ein amerikanischer Chemiker. Er ist der George B. Rathmann Professor für Chemie, Professor für Medizin, Professor für Materialwissenschaften, Professor für Biomedizinische Technik, Professor für chemisches und biologisches Ingenieurwesen, sowie Direktor des International Institute for Nanotechnology und des Zentrums für Nanofabrikation und Molekulare Selbstorganisation an der Northwestern University.[1]

Chad Mirkin mit der American Institute of Chemists Gold Medal (2016)

Mirkin is bekannt für die Entwicklung von Nanopartikel-basierten Biosensoren und der Dip-Pen Nanolithographie (DPN), (ausgezeichnet von National Geographic als eine der Top-100 Erfindungen, die die Welt veränderten) und hat wichtige Beiträge zur supramolekularen Chemie, zur Nanoelektronik, und zur Nanooptik geleistet. Im Jahr 2010 wurde er als der am meisten zitierte Chemiker des Jahrzehnts im Bezug auf Zitationen insgesamt, der am zweitmeisten zitierte Chemiker[2] im Bezug auf Impact-Faktor,[3] und der am meisten zitierte Nanomedizinforscher geführt.[4] Er ist der erste Chemiker, der in alle drei Zweige der National Academies berufen wurde. Er hat mehr als 780 wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht (Google Scholar h-Index 202, Stand Juni 2024[5]) und hält mehr als 1200 Patente und Patentanmeldungen (über 360 ausgestellt, über 80 % lizenziert bis zum 1. Dezember 2019). Diesen Entdeckungen und Innovationen sind mehr als 10 verschiedene Produktlinien und über 2000 kommerzielle Produkte entsprungen, die weltweit zum Einsatz kommen.

Leben und Ausbildung

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Mirkin wurde am 23. November 1963 in Phoenix, Arizona geboren.[6] Er erwarb seinen Bachelor in Chemie am Dickinson College im Jahre 1986, und promovierte im Jahre 1989 an der Pennsylvania State University.[1][7] Als Postdoktorand der National Science Foundation (NSF) arbeitete er am Massachusetts Institute of Technology, wo er unter Professor Mark S. Wrighton an Mikroeletrodengeräten für elektrokatalytische Anwendungen arbeitete.[8] 1991 wurde er Professor an der Northwestern University.[7]

Forschung

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Das Hauptaugenmerk seiner Forschung liegt auf der Entwicklung von Methoden zur Kontrolle der Architektur von Molekülen und Materialien im Bereich von 1 – 100 nm, und der Nutzung solcher Strukturen in der Entwicklung von analytischen Methoden in Bereichen der Biosensorik, Lithographie, Katalyse und Optik. Mirkin ist auch ein Pionier in der Nutzung von DNA und Nanopartikeln als Synthonen in den Materialwissenschaften und der Entwicklung von nanopartikelbasierter Biodiagnostik.[1][7]

Mirkins Forschungsgruppe nutzt insbesondere die einzigartigen Eigenschaften kugelförmiger Nukleinsäuren (SNAs) mit oder ohne organischen oder anorganischen Nanopartikelkernen, die nicht nur die Synthese neuartiger Materialien und kolloidaler Kristalle, sondern auch die Entwicklung hochempfindlicher Sonden für chemische und medizinische Diagnostik ermöglichen, und aus einem einzelnen Bestandteil bestehende Strukturen erzeugen, die die intrazellulare Genregulation beeinflussen können. Seine im Jahre 1996 veröffentlichte Arbeit mit Gold Nanopartikel-konjugierten SNAs führte das Konzept ein, dass Nanopartikel als Atome und Nukleinsäuren als Bindungen fungieren können, und legte damit die Grundlage für die Forschung an DNA-basierten kolloidalen Kristallen und an molekulardiagnostischen Methoden, die auf die präzise Formulierung von Nanopartikel- und Nanokristallbiokonjugaten aufbauen. SNAs sind nicht nur der Grundstein für das von der Food and Drug Administration (FDA) freigegebene Verigene-system der Firma Luminex Corporation, das heute in mehr als der Hälfte aller Krankenhäuser weltweit eingesetzt wird, sondern auch der SmartFlare Plattform von Merck Millipore (EMD Millipore in Nordamerika), die seit dem Zusammenschluss mit Sigma-Aldrich von der Firma AuraSense vertrieben wird. Außerdem befinden sich vier SNA-basierte Arzneimittel in klinischen Studien. Zusätzlich zu SNAs, Mirkins Erfindungen in Nanolithographie, zu denen neben DPN auch die sogenannte Polymer Pen Lithography (PPL) und die Beam Pen Lithography (BPL) gehören, sind die Grundlage für die TERA-fab M und E Serien kommerzieller Desktop-Nanofabrikationsgeräte der Firma TERA-print.

Mirkin war Redaktionsbeirat verschiedener Fachzeitschriften, unter anderem ACS Nano, dem Journal of the American Chemical Society, und Angewandte Chemie. Er ist Gründungsredakteur der Nanotechnologie-Fachzeitschrift Small, und Mitherausgeber des Journal of the American Chemical Society. Mirkin ist außerdem Mitgründer mehrerer Firmen, unter anderem NanoInk, Nanosphere (2016 für 83M US-Dollar von der Firma Luminex übernommen[9]), AuraSense, Azul 3D, TERA-print, und Exicure NASDAQ: XCUR.

In einem Artikel über potentielle zukünftige Gewinner des Chemie-Nobelpreises identifizierten Datenanalysten am Chemical Abstracts Service (CAS), einer Unterabteilung der American Chemical Society Mirkin und seine Beiträge zur supramolekularen Chemie und Nanomaterialien mit den Worten, Mirkins Arbeit habe die Grundlage für moderne Nanotechnologie und die Entwicklung verwandter diagnostischer, therapeutischer und materialwissenschaftlicher Anwendungen gelegt.[10]

Wissenschaftspolitik

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Zusätzlich zu seiner Akademie- und Forschungsarbeit hat Mirkin an wissenschaftspolitischen Entscheidungen mitgewirkt. Von 2009 bis 2017 war Mirkin Teil von US-Präsident Barack Obamas President’s Council of Advisors on Science and Technology (PCAST).[11][12]

Mirkin war Mitvorsitzender der Weltstudie zu Nanotechnologie-Forschungsrichtungen für gesellschaftliche Zwecke (Nanotechnology Research Directions for Societal Needs in 2020: Retrospective and Outlook, Boston and Berlin: Springer 2010. Roco, M. C.; Mirkin, C. A.; Hersam, M. C., editors), zu der er auch einige Kapitel beitrug ("Applications: Nanobiosystems, Medicine, and Health" und "Synthesis, Processing, and Manufacturing of Components, Devices, and Systems"). Er war außerdem Mitvorsitzender am PCAST-Bericht mit dem Namen Engage to Excel, der sich mit Lehr- und Beteiligungsangelegenheiten von Studierenden in ihren ersten zwei Jahren an Forschungsinstituten und anderen Hochschulen befasste. Er war auch als PCAST ex-officio Mitglied des Lenkungsausschusses für fortschrittliche Fertigung (englisch Advanced Manufacturing Steering Committee). Der Bericht des Ausschusses fordert nachhaltige Investitionen in fortgeschrittene Wissenschaft und Technologien, die die amerikanische Innovationswirtschaft hervorbrachten, sowie die Gründung eines National Network of Manufacturing Innovation Institutes.

Mirkin war Teil der US-amerikanischen Delegation beim Gipfeltreffen der Asiatisch-Pazifischen Wirtschaftsgemeinschaft (APEC) im Jahr 2011 in Honolulu, zusammen mit US-Präsident Barack Obama und Staatssekretärin Hillary Clinton und Repräsentanten von Fortune-500-Unternehmen. Dabei war er Teil eines Gremiums zu Game Changing Technology Redefining the Region, zusammen mit dem chilenischen Präsidenten Sebastián Piñera.

Auszeichnungen (Auswahl)

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Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c Chad Mirkin, professor. In: Northwestern University. Weinberg College of Arts & Sciences, abgerufen am 21. Januar 2015.
  2. ↑ Chad Mirkin. In: ScienceWatch.com. Thomson Reuters, abgerufen am 21. Januar 2015.
  3. ↑ Top ten chemists: Data provided by Thomson Reuters from its Essential Science Indicators, January 1999-June 2009 In: Times Higher Education, 3. Dezember 2009. Abgerufen am 21. Januar 2015 
  4. ↑ Laboratory Heads Ranked by Total Citation Score. In: Nanomedicine Research. Nanomedicine Lab Registry, abgerufen am 21. Januar 2015.
  5. ↑ Chad Mirkin. In: scholar.google.com. Google Scholar, abgerufen am 12. Juni 2024.
  6. ↑ 2010 Mack Award Recipient – Dr. Chad A. Mirkin. In: OSU Department of Chemistry & Biochemistry. Ohio State University, archiviert vom Original am 19. November 2015; abgerufen am 17. November 2015.
  7. ↑ a b c Chad A. Mirkin. In: Northwestern University. Mirkin Research Group, abgerufen am 21. Januar 2015.
  8. ↑ Postdoctoral Research Fellowships in Chemistry Mirkin, Chad. In: Granthome.
  9. ↑ Luminex Buys Nanosphere for $83M. Abgerufen am 27. Mai 2020.
  10. ↑ Nobel’s next nominees? Six impactful discoveries that could be future winners. Oktober 2020, abgerufen am 27. Oktober 2020.
  11. ↑ Lauren Kelleher: NU professor named to Obama's science council In: The Daily Northwestern, 27. April 2009. Abgerufen am 21. Januar 2015 
  12. ↑ Megan Fellman: Mirkin Named to Obama's Science and Technology Advisory Council (Memento des Originals vom 28. November 2020 im Internet Archive) In: Northwestern University NewsCenter, 27. April 2009. Abgerufen am 21. Januar 2015 (englisch). 
  13. ↑ ACS Award in Pure Chemistry bei der American Chemical Society (acs.org); abgerufen am 10. Oktober 2013
  14. ↑ Past Laureates of the Raymond and Beverly Sackler International Prize in the Physical Sciences bei der Universität Tel Aviv (tau.ac.il); abgerufen am 10. Oktober 2013
  15. ↑ Chad A. Mirkin bei der National Academy of Engineering (nae.edu); abgerufen am 10. Oktober 2013
  16. ↑ Chad A. Mirkin bei der National Academy of Sciences (nasonline.org); abgerufen am 20. Juli 2023
  17. ↑ Book of Members 1780–present, Chapter M. (PDF; 1,3 MB) In: amacad.org. American Academy of Arts and Sciences, abgerufen am 3. November 2021 (englisch).
  18. ↑ Chad Mirkin to Receive Linus Pauling Medal Award bei northwestern.edu; abgerufen am 10. Oktober 2013
  19. ↑ Mirkin receives Friendship Award from People's Republic of China. In: Northwestern Now. 1. Oktober 2018, abgerufen am 7. Dezember 2018 (englisch).
  20. ↑ Internationaler König-Faisal-Preis 2023
Personendaten
NAME Mirkin, Chad A.
ALTERNATIVNAMEN Mirkin, Chad; Mirkin, Chad Alexander (vollständiger Name)
KURZBESCHREIBUNG US-amerikanischer Chemiker
GEBURTSDATUM 23. November 1963
GEBURTSORT Phoenix, Arizona
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