NOBEL 2014. Premiul Nobel pentru chimie, CÂŞTIGAT DE UN CERCETĂTOR DE ORIGINE ROMÂNĂ - Stefan W. Hell
Premiul Nobel pentru chimie pe 2014 a fost atribuit cercetătorilor Eric Betzig, Stefan W. Hell şi William E. Moerner, a anunţat, miercuri, Comitetul Nobel din cadrul Academiei regale de ştiinţe din Suedia, potrivit site-ului oficial al acestor distincţii prestigioase. Cei trei cercetători au fost recompensaţi pentru "dezvoltarea microscopiei cu fluorescenţă de super-rezoluţie".
Stefan W. Hell s-a născut pe 23 decembrie 1962, în Arad şi este membru de onoare al Academiei Române din anul 2012. Este unul dintre directorii Institutului pentru Chimie Biofizică Max Plack din Gottingen, Germania şi director al Centrului german pentru cercetări contra cancerului din Heidelberg.
Stefan W. Hell a studiat la Universitatea din Heidelberg, Germania, în 1981. Tot acolo, Stefan Hell a obţinut şi doctoratul în fizică, în 1990, cu o lucrare coordonată de fizicianul Siegfried Hunklinger.
Potrivit site-ului nobelprize.org, Stefan W. Hell este cetăţean german şi a absolvit cursurile Universităţii Heidelberg (Germania) în 1990. Stefan Hell a plecat în Germania în 1978, după primul an de liceu, urmat în Timişoara, stabilindu-se împreună cu părinţii la Ludwigshafen.
În perioada 1991-1993, Hell a colaborat cu Laboratorul European de Biologie Moleculară din Heidelberg, unde a reuşit să demonstreze principiile microscopiei 4Pi, patentată de el. Timp de trei ani, între 1993 şi 1996, a coordonat un grup din cadrul Universităţii din Turku, Finlanda, în departamentul de Fizică Medicală. O altă realizare importantă a lui Stefan Hell este şi înfiinţarea departamentului de Nanobiofotonică.
Pentru realizările sale din întreaga carieră, Stefan Hell a primit Deutscher Zukunftspreis ( un premiu pentru inovaţia germană), în noiembrie 2006, alături de multe alte premii la nivel internaţional. Printre acestea se numără şi premiul Carl Zeiss Research (2002), premiul Julius Springer Award for Applied Physics (2007), premiul Leibniz (2008) şi premiul Lower Saxony State (2008).
Stefan W. Hell a fost premiat cu Nobel pentru introducerea, în anul 2000, a conceptului de "golire prin emisie stimulată" (STED/ stimulated emission depletion) în microscopie.
Acum, Eric Betzig, Stefan W. Hell şi William E. Moerner au fost recompensaţi pentru "dezvoltarea microscopiei cu fluorescenţă de super-rezoluţie".
Vreme îndelungată, microscopia optică s-a lovit de o presupusă limitare: neputinţa de a obţine o rezoluţie mai bună de jumătate din lungimea de undă a luminii. Cu ajutorul moleculelor fluorescente, cei trei laureaţi ai Nobelului pentru chimie din 2014 au reuşit să depăşească, cu inventivitate, această limitare. Cercetările lor au spart barierele şi au adus microscopia în universul nanodimensiunilor.
În cadrul acestei discipline, 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.
Pentru mult timp, nimeni nu a putut să spună dacă oamenii de ştiinţă vor putea să studieze celulele vii în cele mai mici detalii ale lor. În 1873, specialistul în microscopie Ernst Abbe a formulat o limită fizică pentru rezoluţia maximă a microscopiei optice tradiţionale, spunând că aceasta nu va putea niciodată să devină mai bună de 0,2 micrometri. Eric Betzig, Stefan W. Hell şi William E. Moerner au fost recompensaţi cu premiul Nobel pentru chimie pe 2014 pentru faptul că au depăşit această limită. Graţie cercetărilor lor, microscopul optic a putut să pătrundă în universul nanometric.
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.
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.