Un roman ia premiul Nobel pentru cercetari in domeniul microscopiei de super-rezolutie
Cercetatorul Stefan W. Hell, unul dintre cei trei laureati ai premiului Nobel pentru chimie pe 2014, s-a nascut pe 23 decembrie 1962, in Romania, la Arad, si este membru de onoare al Academiei Romane din anul 2012. El a fost premiat, alaturi de Eric Betzig si William E. Moerner, pentru "dezvoltarea microscopiei cu fluorescenta de super-rezolutie", potrivit comitetului Nobel.
Microscopia, adusa in universul nanodimensiunilor
Vreme indelungata, microscopia optica s-a lovit de o presupusa limitare: neputinta de a obtine o rezolutie mai buna de jumatate din lungimea de unda a luminii. Cu ajutorul moleculelor fluorescente, cei trei laureati ai Nobelului pentru chimie din 2014 au reusit sa depaseasca, cu inventivitate, aceasta limitare. Cercetarile lor au spart barierele si au adus microscopia in universul nanodimensiunilor, scrie Mediafax.
In cadrul acestei discipline, care a devenit de atunci "nanoscopie", oamenii de stiinta vizualizeaza drumurile urmate de molecule individuale in interiorul unor celule vii. Ei pot sa vada, de asemenea, felul in care moleculele creeaza sinapse intre celulele nervoase din creier, dar si sa urmareasca proteinele implicate in maladiile Parkinson, Alzheimer si Huntington, pe masura ce ele se acumuleaza si formeaza depozite celulare. Gratie nanoscopiei, cercetatorii pot sa urmareasca proteine individuale in ovule fertilizate, pe masura ce acestea se divid si se dezvolta in embrioni.
Pentru mult timp, nimeni nu a putut sa spuna daca oamenii de stiinta vor putea sa studieze celulele vii in cele mai mici detalii ale lor. In 1873, specialistul in microscopie Ernst Abbe a formulat o limita fizica pentru rezolutia maxima a microscopiei optice traditionale, spunand ca aceasta nu va putea niciodata sa devina mai buna de 0,2 micrometri. Eric Betzig, Stefan W. Hell si William E. Moerner au fost recompensati cu premiul Nobel pentru chimie pe 2014 pentru faptul ca au depasit aceasta limita. Gratie cercetarilor lor, microscopul optic a putut sa patrunda in universul nanometric.
Doua principii separate au fost premiate. Unul stabileste metoda "golire prin emisie stimulata" (STED/ stimulated emission depletion), conceputa de Stefan W. Hell in anul 2000. Doua raze laser sunt folosite. Una stimuleaza moleculele fluorescente si le face sa straluceasca, iar cealalta anuleaza toate fluorescentele, cu exceptia celor al caror volum este nanometric. Prin scanarea mostrelor analizate, nanometru cu nanometru, se obtine o imagine cu o rezolutie mai buna decat limita formulata de Ernst Abbe.
Eric Betzig si William Moerner, lucrand separat, au pus bazele celei de-a doua metode, "microscopia monomoleculara" ("single-molecule microscopy"). Aceasta metoda se bazeaza pe posibilitatea de a porni si de a opri fluorescenta unor molecule individuale. Oamenii de stiinta scaneaza aceeasi arie de mai multe ori, permitand doar unui numar mic de molecule amestecate sa straluceasca de fiecare data. Prin suprapunerea acestor imagini se obtine o imagine cu o super-rezolutie la nivel nanomolecular. In 2006, Eric Betzig a folosit aceasta metoda pentru prima data. In prezent, nanoscopia este utilizata pe plan mondial, iar oamenii de stiinta descopera cu ajutorul ei, aproape in fiecare zi, aplicatii benefice pentru intreaga omenire.
Hall, premiat pentru introducerea conceptului de "golire prin emisie stimulata"
Stefan Hell a fost premiat cu Nobel pentru introducerea, in anul 2000, a conceptului de "golire prin emisie stimulata" (STED/ stimulated emission depletion) in microscopie.
Hell este unul dintre creatorii nanoscopiei optice (impreuna cu Pohl, Wilson si Sheppard). A facut cercetari importante in centre de prestigiu, precum Institutul Max Planck, ca sef al departamentului de Nano-Bio-Fotonica, fiind profesor la Facultatea de Fizica a Universitatii din Heidelberg, profesor la Universitatea din Turku, Finlanda, si profesor onorific la Facultatea de Fizica a Universitatii din Gottingen.
Lucrarile sale trateaza probleme de pionierat in domeniul microscopiei optice de superezolutie, cu largi aplicatii in nanostiinte si nanotehnologii. Microscopul 4Pi reprezinta prima mare realizarea a lui Stefan Hell, dat fiind ca acesta a condus la obtinerea unei rezolutii de ordinul a 100 nm, care corespunde unui spot focal sferic de cateva ori mai mic decat cel obtinut in microscopia confocala.
In 1999-2000, a urmat o noua descoperire importanta: microscopia cu baleiaj laser bazata pe golire prin emisie stimulata (STED- stimulated emmision depletion). Stefan Hell si-a publicat rezultatele in peste 200 de lucrari stiintifice in reviste de mare prestigiu, iar pentru rezultatele sale a fost distins cu numeroase premii.
...Sursa: PaginaMedicala.ro
