Richard Dale Smith es químico , miembro de Battelle y científico jefe de la división de ciencias biológicas, además de director de investigación proteómica en el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL). Smith también es director del Recurso de Investigación Proteómica para Biología Integrativa del NIH , miembro adjunto de la facultad en los departamentos de química de la Universidad Estatal de Washington y la Universidad de Utah , y miembro afiliado de la facultad en la Universidad de Idaho y el Departamento de Microbiología Molecular e Inmunología de la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón . [1] Es autor o coautor de aproximadamente 1100 publicaciones revisadas por pares y ha recibido 70 patentes estadounidenses. [2]
Smith obtuvo su licenciatura en química en 1971 en el Instituto Tecnológico de Lowell (actualmente la Universidad de Massachusetts Lowell ). [1] [3] Luego recibió su doctorado en el campo de la química física de la Universidad de Utah en 1975. [4]
A partir de la década de 1970, Smith publicó artículos revisados por pares sobre varios temas, incluida la espectrometría de masas , la espectrometría de masas por resonancia de ciclotrón iónico, las reacciones ion-molécula, los ensamblajes moleculares y las soluciones de fluidos supercríticos . [5] [6] [7] [8] [9] Este trabajo temprano lo ha llevado a ser considerado un experto reconocido internacionalmente en espectrometría de masas y técnicas de separación, y su investigación ha llevado a avances en la instrumentación para los campos de análisis médico y ambiental, así como en la investigación biológica. [10]
En el campo médico, el trabajo de Smith ha producido beneficios en las áreas de pruebas de fármacos, análisis de productos farmacéuticos y diagnósticos médicos en el ámbito clínico. Su invención más exitosa ha sido la combinación de la electroforesis capilar con la espectrometría de masas. A finales de la década de 1990, los logros de Smith incluían el embudo de iones electrodinámico y un dispositivo de microdiálisis para la purificación rápida de muestras analizadas mediante espectrometría de masas. Otras contribuciones notables han sido en los campos de los fluidos supercríticos y los fenómenos micelares inversos relacionados.
El 22 de agosto de 2000, Smith demostró y patentó [11] el embudo de iones electrodinámico [12] [13] para la captura y concentración de iones en gases de alta eficiencia. Lo aplicó para aumentar la sensibilidad de la espectrometría de masas por espectrometría de masas (ESI-MS). [14] Su grupo ha seguido perfeccionando y ampliando la tecnología del embudo de iones, que ahora se aplica ampliamente en la espectrometría de masas y la instrumentación de movilidad de iones. [13] [15]
A finales de los años 1990, el grupo de Smith también participó activamente en el desarrollo y la aplicación de la espectrometría de masas por resonancia iónica por transformada de Fourier (FTICR), que proporcionó la base para una resolución de MS y una precisión de medición de masas mucho mayores, y particularmente en el desarrollo de estas tecnologías para aplicaciones en proteómica . [16] [17] El trabajo más reciente se ha centrado en extender la aplicación de estas tecnologías proteómicas a los sistemas de mamíferos, que plantean desafíos adicionales debido a su complejidad mucho mayor. Uno de los primeros enfoques ha sido el proteoma del plasma sanguíneo humano debido a sus amplias aplicaciones biomédicas. Las mediciones del proteoma plasmático pueden proporcionar potencialmente la base para el descubrimiento de biomarcadores proteicos o firmas para prácticamente todos los estados patológicos. [16]
En septiembre de 1999, la revista R&D Magazine eligió las 40 tecnologías más importantes de todos los tiempos en función de su impacto en la sociedad, la industria y las aplicaciones comerciales. Las 40 mejores tecnologías se seleccionaron de una lista de 3.600 premios R&D 100 anteriores. Smith recibió uno de estos premios por el desarrollo de la electroforesis capilar-espectrometría de masas . [10]
Desde que el Proyecto Genoma Humano desarrolló un mapa de todos los genes humanos en nuestros cromosomas, los investigadores en proteómica han trabajado para entender cómo ese mapa crea la vida. Las enfermedades e infecciones son a menudo el resultado de proteínas que funcionan mal, y para encontrar la proteína aberrante es necesario examinar miles de otras proteínas. Además, muchas proteínas problemáticas aún no tienen nombre o son demasiado raras para encontrarlas fácilmente.
En los últimos años, Smith y su equipo han liderado trabajos que han reducido los pasos analíticos de horas a minutos. Esta mayor velocidad ha permitido procesar muchas muestras más rápido en experimentos de alto rendimiento. Smith ha liderado otros avances en sensibilidad y precisión que han mejorado la capacidad de encontrar proteínas raras, acercando la tecnología proteómica a las puertas de los investigadores clínicos.
Smith y sus colaboradores han aplicado la tecnología a enfermedades hepáticas y cáncer con la esperanza de encontrar marcadores raros de enfermedades en la sangre, haciendo que el diagnóstico o el tratamiento sean más seguros y rápidos. En 2007, la revista Scientific American incluyó a Smith y a su colaborador Desmond Smith entre los 50 mejores investigadores por su trabajo para comprender los orígenes de la enfermedad de Parkinson mediante el mapeo de dónde se acumulan las proteínas en los cerebros de ratones enfermos.
Entre otros trabajos, Smith y sus colegas del PNNL han estudiado cómo las bacterias y los virus pueden causar enfermedades. Han descubierto que el cáncer de mama deja rastros en la sangre que los médicos podrían aprovechar algún día. Smith dirigió los primeros estudios para el DOE sobre las posibles funciones de los microbios en la fabricación de biocombustibles. En otros estudios del DOE, ha examinado cómo funcionan las grandes comunidades ambientales de microbios en nuestro ecosistema y cómo afectan a nuestro medio ambiente. Una comprensión profunda de cómo funcionan los microbios permitirá a los investigadores utilizarlos para atrapar contaminantes radiactivos o gases de efecto invernadero. [18]
En otros trabajos recientes, ha liderado el desarrollo de estructuras para manipulaciones de iones sin pérdida (SLIM) y su aplicación para el procesamiento de muestras a muy alta velocidad, reacciones, separaciones y otras manipulaciones de iones en la fase gaseosa, y particularmente su uso para separaciones por espectrometría de movilidad iónica (IMS) junto con la espectrometría de masas. Smith y sus colegas del PNNL, incluidos los Dres. Yehia Ibrahim y Sandilya Gerimella, han ampliado la gama de tecnologías SLIM para incluir el uso de campos eléctricos de ondas viajeras para SLIM IMS. Esto ha permitido separaciones de resolución extremadamente alta basadas en separaciones de "paso múltiple" y ha permitido la separación de iones que antes no eran prácticos, como isotopómeros e isotopólogos.
Smith es investigador principal del Centro de Recursos de Tecnología Biomédica para Biología Integrativa del NIH [19] y de la Instalación de Proteómica de Alto Rendimiento del Departamento de Energía de EE. UU. en PNNL. [20] Es miembro adjunto de la facultad en los departamentos de química de la Universidad Estatal de Washington y la Universidad de Utah y miembro afiliado de la facultad del Departamento de Química de la Universidad de Idaho y del Departamento de Microbiología Molecular e Inmunología de la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón. Smith es miembro de la Junta de Asesores Científicos, [21] de la Oficina de Preparación y Respuesta de Salud Pública de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades . También es miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia , [22] y ha sido elegido miembro de la Academia de Ciencias del Estado de Washington. [23]
En 2011, Discover Magazine seleccionó un artículo revisado por pares sobre la enfermedad de Lyme que coescribió con el inmunólogo Steven Schutzer de la Universidad de Medicina y Odontología de Nueva Jersey como uno de los 100 mejores artículos del año, ubicándolo en el número 90. [24] [25] Fue ganador del premio ACS 2003 en Química Analítica, [26] el Premio al Descubrimiento de la Organización del Proteoma Humano (HUPO) 2009 en Ciencias de la Proteómica, y fue seleccionado por R&D Magazine como el Científico de I+D del Año 2010. [18] También ha recibido diez premios R&D 100: Combined Orthogonal Mobility & Mass Evaluation Technology (2013); Ion Mobility Spectrometer on a Microchip (2010); Ultrasensitive Electrospray Ionization Mass Spectrometry Source and Interface (2009); FT-MS Proteome Express (2003); Embudo de iones electrodinámico (1999); Microdializador rápido (1998); Proceso MICLEAN/MICARE (1998); Proceso de expansión rápida de soluciones de fluidos supercríticos (1988); Electroforesis capilar-ionización por electrospray-MS (1988); y Cromatografía de fluidos supercríticos-MS (1983). Recibió el premio 2013 por una contribución destacada en espectrometría de masas. [27]
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