Un savant născut în România a câştigat Premiul Nobel pentru Chimie pe 2014, alături de alţi doi cercetători

Cei trei cercetători au fost recompensaţi pentru „dezvoltarea microscopiei cu fluorescenţă de super-rezoluţie”.

În 2013, premiul Nobel pentru chimie a revenit cercetătorilor Martin Karplus, Michael Levitt şi Arieh Warshel, pentru dezvoltarea modelelor multiscalare aplicabile în cazul sistemelor chimice complexe.

Stefan W. Hell s-a născut pe 23 decembrie 1962 la Arad, iar în prezent este unul dintre directorii Institutului de Chimie Biofizică Max Planck din Gottingen, Germania.

A plecat în Germania în 1978, după primul an de liceu, urmat în Timişoara, stabilindu-se împreună cu părinţii la Ludwigshafen.

A urmat cursurile Universităţii Heidelberg din Germania şi în anul 1990 a obţinut doctoratul în fizică. A contribuit prin munca sa la inventarea microscopului 4Pi, care are o rezoluţie îmbunătăţită şi a fost premiat în acest an cu Premiul Nobel pentru introducerea, în anul 2000, a conceptului de „golire prin emisie stimulată” (STED/ stimulated emission depletion) în microscopie.

În prezent, Stefan Hell este director al Institutului pentru Chimie şi Biofizică Max Planck din Göttingen şi director al Centrului german pentru cercetări contra cancerului din Heidelberg. Din anul 2012, este membru de onoare al Academiei Române.

Mult timp, cercetătorii au crezut că este imposibil ca un microscop optic să aibă o rezoluţie mai bună decât jumătate din lungime de undă a luminii. Cu ajutorul moleculelor fluorescente, Hell şi colegii săi alături de care a câştigat Premiul Nobel au reuşit să obţină un microscop optic mult mai performant.

În cadrul noii microscopii, care a devenit de atunci „nanoscopie”, oamenii de ştiinţă vizualizează drumurile urmate de molecule individuale în interiorul unor celule vii.

Ei pot să vadă, de asemenea, felul în care moleculele creează sinapse între celulele nervoase din creier, dar şi să urmărească proteinele implicate în maladiile Parkinson, Alzheimer şi Huntington, pe măsură ce ele se acumulează şi formează depozite celulare.

Graţie nanoscopiei, cercetătorii pot să urmărească proteine individuale în ovule fertilizate, pe măsură ce acestea se divid şi se dezvoltă în embrioni.

Două principii separate au fost premiate. Unul stabileşte metoda „golire prin emisie stimulată” (STED/ stimulated emission depletion), concepută de Stefan W. Hell în anul 2000. Două raze laser sunt folosite. Una stimulează moleculele fluorescente şi le face să strălucească, iar cealaltă anulează toate fluorescenţele, cu excepţia celor al căror volum este nanometric. Prin scanarea mostrelor analizate, nanometru cu nanometru, se obţine o imagine cu o rezoluţie mai bună decât limita formulată de Ernst Abbe.

Eric Betzig şi William Moerner, lucrând separat, au pus bazele celei de-a doua metode, „microscopia monomoleculară” („single-molecule microscopy”). Această metodă se bazează pe posibilitatea de a porni şi de a opri fluorescenţa unor molecule individuale. Oamenii de ştiinţă scanează aceeaşi arie de mai multe ori, permiţând doar unui număr mic de molecule amestecate să strălucească de fiecare dată.

Prin suprapunerea acestor imagini se obţine o imagine cu o super-rezoluţie la nivel nanomolecular. În 2006, Eric Betzig a folosit această metodă pentru prima dată. În prezent, nanoscopia este utilizată pe plan mondial, iar oamenii de ştiinţă descoperă cu ajutorul ei, aproape în fiecare zi, aplicaţii benefice pentru întreaga omenire.