研究和项目

博士。托马斯·阿鲁达

能源是一项重大的科学、经济和社会挑战。由于环境破坏和长期供应不足等原因，银河国际Galaxy目前对化石燃料的需求存在问题。必须开发清洁、可再生的替代品来缓解这些问题。

银河国际Galaxy的研究涉及与可再生能源替代品（例如燃料电池和蓄电池）相关的材料的基础和应用研究。燃料电池是在化学反应过程中产生能量的电化学反应器，而电池是可与风能和太阳能等其他清洁替代能源一起使用的存储设施。

对于燃料电池，银河国际Galaxy主要关注促进产生能量的化学反应的电催化剂。例如，质子交换膜燃料电池需要工作良好的铂催化剂，但由于成本高而限制了其可行性。更便宜的替代品将为电动汽车和其他行业带来动力范式转变。银河国际Galaxy正在研究用于燃料电池的铂替代品，不仅用于车辆，还用于其他应用，例如空间和技术应用。

在电池方面，银河国际Galaxy专注于大型电池，这些电池可以在可再生能源发电量较低时向电网提供电力，或者在电网不需要可再生能源时储存能量。其中一种是氧化还原液流电池，它与燃料电池类似，但通常更简单并且不需要催化剂。银河国际Galaxy研究了影响这些电池性能的因素，例如流动动力学和电化学动力学。

银河国际Galaxy在研究中采用了许多技术，包括电化学（循环伏安法、计时方法和电化学阻抗谱）和光谱（基于同步加速器的 X 射线吸收和衍射技术）。除了银河国际Galaxy的内部研究之外，银河国际Galaxy还与海军水下作战中心、东北大学、代顿大学、布鲁克海文国家实验室等机构的同事合作。

博士。卡丁·希金斯

银河国际Galaxy试图了解细菌细胞如何摄取、运输和输出不同的过渡金属。银河国际Galaxy的研究利用各种化学、生物化学和分子生物学技术来研究细菌中的金属离子稳态。

银河国际Galaxy的小组目前正在研究结核分枝杆菌 (M. tuberculosis) 的转录调节因子 KmtR，它负责调节 Ni(II) 和 Co(II) 输出蛋白的表达。结核分枝杆菌是结核病的病原体，感染世界上近三分之一的人口，每年导致近 200 万人死亡。 KmtR 的金属位点结构和各自的金属结合亲和力正在确定。

银河国际Galaxy的长期目标是了解为什么结核分枝杆菌需要两种 Ni(II) 和 Co(II) 响应性金属调节剂。金属离子稳态对于许多生物体的生存至关重要，许多病原体的生存需要这些必需的金属离子。这些金属可能有毒，因此，细菌已经开发出了应对内部和环境中金属离子浓度变化的方法。随着耐药细菌菌株数量的不断增加，了解致病细菌如何维持细胞内金属离子浓度至关重要。

博士。苏珊·梅施维茨

银河国际Galaxy的研究处于有机合成、药物化学和化学生物学的交叉领域。银河国际Galaxy的最终目标是使用化学工具来解决生物学和医学中的重要问题。

银河国际Galaxy对有可能影响现代医学的有机分子感兴趣。极难治疗的耐药细菌的增加已成为对公共健康的威胁。现有抗生素无法控制感染，因此寻找现有药物的替代品至关重要。许多致病细菌依靠称为群体感应的通信系统来调节感染宿主所需的毒力因子。

银河国际Galaxy的长期目标是发现能够抑制群体感应的分子。银河国际Galaxy目前正在探索发现这些化合物的两个领域：银河国际Galaxy实验室的设计和合成以及从天然产物中的分离。银河国际Galaxy实验室合成或分离的分子预计将成为群体感应研究的宝贵工具，并为抗感染药物的开发提供潜在的新线索。

博士。伯纳德·蒙格

银河国际Galaxy的研究重点是化学和生物传感器的开发。银河国际Galaxy跨越生物分析化学、生物学和材料科学的传统领域，专注于开发基于纳米材料的传感器阵列，用于生物医学诊断。

一个正在进行的项目专注于生物传感器阵列，用于早期检测血清中的癌症生物标志物蛋白。生物标志物广泛定义为指示正常生物过程、疾病过程或对治疗干预的反应的可测量或可观察的因素，可以包括身体症状、分泌的蛋白质、突变的DNA和RNA、细胞死亡或增殖以及小分子（例如葡萄糖或胆固醇）的血清浓度。

开发用于同时测量蛋白质生物标志物组的低成本、可靠的方法对于癌症的早期检测、疾病监测和个性化癌症治疗至关重要。银河国际Galaxy的长期目标是开发一种简单、快速的设备，能够同时测量一组 4-8 种癌症生物标志物，以便在医生办公室进行即时临床应用。这将大大降低医疗保健成本，并实现准确的癌症诊断、疾病监测和患者对治疗的反应，并能够及早发现疾病复发。

银河国际Galaxy还参与全州范围内的合作研究，重点开发具有集成纳米级架构和超分子化学的微流体传感器，用于实时、低成本、快速检测海水中的营养物质和污染物。

参与银河国际Galaxy的癌症生物标志物研究的学生会接触到许多生物分析技术，这些技术可用于合成纳米颗粒、制造免疫传感器、表征和分析生物传感器化学成分。这些包括伏安法、紫外-可见光谱、表面等离子体共振、电化学发光、丝网印刷（制造）、石英晶体微天平、光谱电化学、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和表面化学技术。

这些研究经验为银河国际Galaxy的学生带来了独特的职业机会。银河国际Galaxy的学生不仅在学习科学，而且还在做科学。

博士。加布里埃拉·帕帕莱

阿尔茨海默病是一种进行性神经退行性疾病，也是痴呆症的最常见原因，痴呆症是一种以记忆、语言、解决问题和其他认知能力缺陷为特征的综合征。与阿尔茨海默病相关的主要大脑变化是淀粉样蛋白斑块和异常 tau 蛋白缠结的积累，导致神经元损伤并最终导致神经元细胞死亡。尽管年龄增长是阿尔茨海默病的主要风险，但这种疾病影响着超过 600 万各个年龄段的美国人，预计到 2050 年这一数字将翻一番。

最近的全基因组关联研究 (GWAS) 将 StarD6 蛋白与患阿尔茨海默病的风险联系起来。 StarD6 在睾丸、卵巢和海马结构等大脑区域表达；有趣的是，StarD6 的海马表达随着年龄的增长和兴奋性毒性脑损伤后的增加而增加。 StarD6 结合睾酮、孕烯醇酮和胆固醇，并且由于结合口袋的比例，预计还会结合其他胆固醇衍生的神经类固醇。总而言之，这些数据表明 StarD6 发挥神经保护作用，很可能是通过结合神经类固醇并将其传递到其作用位点。

银河国际Galaxy的实验室有三个主要的探究路径：

• 绘制并全面表征 StarD6 的类固醇结合口袋，并调查其他配体。
• 评估翻译后修饰在 StarD6 功能和亚细胞定位中的作用。
• 确定其他遗传特征是否与阿尔茨海默病风险相关，以及这些突变如何影响人类海马中 StarD6 的表达。

银河国际Galaxy的学生从实践中学习，从 Papale 博士的一对一培训开始。学生将接触各种生物化学实验室技术，包括蛋白质表达和纯化、计算机辅助分子对接和动力学模拟、差示扫描荧光测定法和计算遗传分析。