La nécessité est la mère de l’invention, et cet aphorisme ne s’applique nulle part plus que dans le domaine des humains et de leurs besoins physiques.

Ce besoin a inspiré Paul Hansma, biophysicien de l’UC Santa Barbara, pour consacrer des décennies de sa carrière au développement d’instruments qui peuvent faire progresser la médecine dans le diagnostic et le traitement de certaines des conditions les plus débilitantes, améliorant ainsi la santé humaine.

«Ce que je trouve le plus fascinant et le plus amusant à inventer, c’est de travailler avec une équipe interdisciplinaire pour créer des gadgets vraiment utiles», a déclaré Hansma.

Pour son travail, qui a abouti à des connaissances fondamentales et des inventions pour des conditions telles que les blessures osseuses et l’ostéoporose ainsi que la douleur chronique, Hansma a été sélectionné pour rejoindre la National Academy of Inventors (NAI). Hansma, selon la NAI, a «fait preuve d’un esprit d’innovation très prolifique en créant ou en facilitant des inventions exceptionnelles qui ont eu un impact tangible sur la qualité de vie, le développement économique et le bien-être de la société». Il se joint à 174 autres inventeurs universitaires distingués à travers le pays dans la cohorte de boursiers NAI de cette année.

«Je suis honoré de rejoindre d’éminents inventeurs comme Stephen Chu, Kumar Wrickamasinghe et Paul Alivisatos en tant que membre de l’Académie nationale des inventeurs», a déclaré Hansma. «Je suis reconnaissant aux gens qui m’ont proposé et à ceux qui m’ont élu.»

«Je félicite Paul Hansma pour cette réalisation importante», a déclaré Pierre Wiltzius, doyen des sciences mathématiques, de la vie et des sciences physiques à l’UC Santa Barbara. «Son élection à l’Académie nationale des inventeurs est bien méritée, car son travail a fait progresser notre compréhension fondamentale du corps humain et apporté des solutions pratiques à la façon dont les gens guérissent. Dans l’ensemble, la recherche de Paul est marquée non seulement par une innovation pionnière, mais aussi par un impact généralisé. Je suis fier de sa contribution continue et ravi qu’il reçoive cette reconnaissance »

Rejoignant le département de physique en 1972, Hansma a apporté sur le campus son expertise dans la technique de l’effet tunnel électronique, un phénomène jugé utile pour une nouvelle méthode d’imagerie qui donnerait aux chercheurs un aperçu de la structure atomique d’un matériau. Toujours à la recherche d’améliorations de la technologie, tandis qu’à l’UCSB, il a co-inventé des microscopes à tunnel à balayage (STM) qui pourraient fonctionner en dehors de l’ultra-vide requis pour le fonctionnement des STM précédents, permettant à l’imagerie d’avoir lieu en présence. d’air et d’eau.

Hansma a ensuite déplacé ses recherches vers une autre forme d’imagerie à l’échelle nanométrique appelée microscopie à force atomique (AFM), une technologie qui pourrait fonctionner sur une plus grande variété d’échantillons que la STM. En particulier, il pourrait travailler sur des échantillons biologiques dans l’eau, ouvrant la porte à ce qui est devenu un vaste domaine de recherche biologique et biomédicale actuelle: l’AFM des processus biologiques pour comprendre des choses comme le mécanisme d’action des peptides antimicrobiens. Il s’agit de la microscopie la plus haute résolution disponible pour les échantillons biologiques dans l’eau, autre que celle d’une autre technologie qu’il a co-inventée, appelée Microscopie à conductance ionique à balayage (SICM). SICM est plus difficile à utiliser que l’AFM et, jusqu’à présent, n’est utilisé que par des spécialistes.

Il a collaboré avec son collègue professeur de physique Virgil Elings, qui a créé une entreprise, a obtenu le brevet UCSB de Hansma et a produit le premier AFM commercial au monde, le Multimode.

Hansma a continué à construire des AFM plus avancés à l’UCSB. Les instruments numériques d’Eling (finalement acquis par Bruker) et son spin-off Asylum Research ont autorisé les inventions de l’UCSB et ont produit avec succès des AFM commerciaux avancés à Santa Barbara.

C’est avec l’AFM que Hansma et ses collaborateurs interdisciplinaires ont découvert en 2005 un biopolymère dans l’os humain qui permet à un os sain d’absorber les chocs sans se casser – une idée fondamentale qui pourrait conduire à de nouvelles thérapies pour les fractures osseuses.

Cette découverte fondamentale a été suivie d’un nouvel appareil, un Instrument d’indentation du point de référence qui peut mesurer la dureté des os chez un patient, ce qui peut aider les médecins à poser des diagnostics plus rapides et plus précis sur le risque de fracture de leurs patients.

Aujourd’hui, la recherche de Hansma se concentre sur l’aide aux gens à surmonter la douleur chronique, via une autre collaboration qui implique un large éventail d’expertise sur le campus de l’UC Santa Barbara. Lui et ses collègues, le chancelier de l’UCSB, Henry Yang, le professeur Linda Petzold, le professeur Michael Miller, Franklin Ly, Destinee Cheng, Elyes Turki, Celia Vann et Tyler Santander travaillent au développement de dispositifs de biofeedback pour aider les gens à surmonter la douleur chronique. Outre la physique, les départements représentés comprennent le génie mécanique, l’informatique, la biologie et la psychologie. « UCSB a une histoire distinguée de travail interdisciplinaire qui continue de m’inspirer », a déclaré Hansma.

Membre de l’American Physical Society (APS), de l’American Association for the Advancement of Science et de l’Institute of Physics, Hansma est également récipiendaire du 2000 APS Biological Physics Prize.

NAI organisera sa cérémonie d’intronisation des boursiers du 7 au 9 juin 2021 à Tampa, en Floride.

La classe 2020 Fellow représente 115 universités de recherche et instituts de recherche gouvernementaux et à but non lucratif dans le monde entier. Ils détiennent collectivement plus de 4 700 brevets américains délivrés. Parmi la promotion 2020 se trouvent 24 boursiers des Académies nationales des sciences, de l’ingénierie et de la médecine, six membres de l’Académie américaine des arts et des sciences et deux lauréats du prix Nobel, ainsi que des récipiendaires d’autres distinctions et distinctions. Leur corpus collectif de recherche couvre un éventail de disciplines scientifiques, notamment le génie biomédical, le génie informatique, la science des matériaux et la physique.