wissen.de
You voted 5. Total votes: 110
wissen.de Artikel

Nobelpreise: Wer sind die Preisträger des Jahres 2014?

Der alljährliche Reigen der Nobelpreise hat begonnen. Immer Anfang Oktober verkündet das Nobel-Komitee in Stockholm die Preisträger. Erst Medizin, dann Physik, dann Chemie, Literatur, Frieden und Wirtschaft. Hier stellen wir die Nobelpreisträger der naturwissenschaftlichen Disziplinen vor.

 

Chemie-Nobelpreis für deutschen Mikroskopie-Pionier

Den Nobelpreis für Chemie 2014 erhalten drei Forscher, die die Auflösungsgrenzen der Lichtmikrokopie bis in den Bereich einzelner Moleküle verschoben haben. Der deutsche Stefan Hell erreichte dies mit der von ihm entwickelten STED-Mikroskopie, die beiden US-Forscher Eric Betzig und William Moerner entwickelten unabhängig davon eine andere, ebenfalls bahnbrechende Methode.

Nobelpreisträger und STED-Mikroskop-Erfinder Stefan Hell
Nobelpreisträger und STED-Mikroskop-Erfinder Stefan Hell

Lange galt die Lichtmikroskopie als ausgereizt und für höhere Auflösungen ungeeignet: Strukturen, die weniger als 200 Nanometer auseinander liegen, so die seit rund 130 Jahren unangefochtene Lehrmeinung, könnten unter dem Lichtmikroskop nicht scharf voneinander getrennt werden. Doch Stefan Hell und seine Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie ließen sich davon nicht abschrecken: Sie suchten nach einer Möglichkeit, um einzelne Moleküle mittels Fluoreszenz scihtbar zu machen.

Mit der Stimulated Emission Depletion Mikroskopie (STED) gelang den Wissenschaftlern tatsächlich der Durchbruch. Dabei verwendeten sie zusätzlich zum energiereichen Lichtstrahl, der für die Anregung der Fluoreszenzmarker sorgt, einen ringförmigen zweiten Strahl, der angeregte Fluoreszenzmarker wieder abregt. Eine Auflösung von unter 20 Nanometer erreichten die Forscher auf diese Weise – und unterboten damit die vermeintliche Auflösungsgrenze der Lichtmikroskopie um mehr als das Zehnfache.

William Moerner und Eric Betzig nutzen eine andere Technik, um die Abbesche Auflösungsgrenze zu unterschreiten. Moerner hatte entdeckt, wie sich die Moleküle eines Quallenproteins so beeinflussen lassen, dass man ihr grünes Fluoreszieren durch gezielte Bestrahlung an und abschalten kann. Betzig baute darauf auf und entwickelte eine Methode, bei der diese Proteine abwechselnd angeschaltet und zeitversetzte Aufnahmen davon erstellt werden. Durch die Überlagerung der Bilder ließensich so selbst Moleküle abbilden, die näher als 200 Nanometer beisammen lagen.

Die von den drei Forschern entwickelten Mikrokopie-Techniken gehören heute längst zum Repertoire von Laboren weltweit. Sie haben bereits zahlreiche neue Einblicke in die Vorgänge im Inneren lebender Zellen geliefert.

... klicken Sie zum Weiterlesen auf den folgenden Button
NPO
You voted 5. Total votes: 110