Nobelio chemijos premiją pasidalins trys mokslininkai

2014 metų Nobelio chemijos premija skirta mokslininkams Erikui Becigui (Eric Betzig), Štefanui V. Heliui (Stefan W. Hell) ir Viljamui E. Merneriui (William E. Moerner) "už fluorescencinės mikroskopijos tyrimus", pranešė tinklalapis "Nobelprize.org".

Ilgą laiką buvo manoma, kad optinei mikroskopijai niekada nepavyks išgauti smukesnio vaizdo nei pusė šviesos bangos ilgio. Pasitelkę į pagalbą fluorescencines molekules šių metų Nobelio chemijos laureatai ištaisė šį trūkumą. Jų novatoriškas darbas perkėlė optinę mikroskopiją į nanodimensijos lygmenį.

Nanoskopijoje mokslininkai gali įžiūrėti gyvas ląsteles sudarančių individualių molekulių judėjimą. Jie gali matyti, kaip molekulės sukuria sinapses tarp smegenų nervų ląstelių. Mokslininkai taip pat gali aptikti baltymus, kurie yra susiję su Parkinsono, Alzheimerio ir Huntingtono ligomis. Jie gali stebėti baltymus apvaisintose kiaušialąstėse, šioms tampant embrionams.

Mokslininkai suvokė, jog jie privalo surasti būdą, leidžiantį tyrinėti gyvas ląsteles pačiame mažiausiame molekuliniame lygmenyje. 1873 metais mikroskopijos specialistas Ernstas Abė (Ernst Abbe) nustatė fizinę maksimalios tradicinės optinės mikroskopijos rezoliucijos ribą, kuri negalėjo būti didesnė nei 0,2 mikrometro. Tačiau Karališkoji Švedijos mokslų akademija nusprendė Nobelio premiją skirti E. Becigui (1960), Š. V. Heliui (1962) ir V. E. Merneriui (1953), kuriems pavyko peržengti šią ribą ir suteikti galimybę pažvelgti į nanopasaulį.

Apdovanojimas skiriamas už du skirtingus nanoskopijos principus. 2000 metais Vokietijos vėžio susirgimų tyrimų centro skyriaus vadovas Š. V. Helis išvystė stimuliuotos emisijos išeikvojimo (STED) mikroskopijos metodą. Šiuo atveju naudojami du lazerio spinduliai: vienas sužadina fluorescencinių molekulių švytėjimą, o kitas panaikina visą fluorescenciją, išskyrus vykstančią nanometriniuose tūriuose. Atidžiai apžiūrint pavyzdį, nanometras po nanometro išgaunamas vaizdas, kurio rezoliucija yra didesnė nei nustatyta E. Abės riba.

JAV Hovardo Hugeso medicinos instituto (Howard Hughes Medical Institute) mokslininkas E. Becigas ir V. E. Merneris iš JAV Stenfordo universiteto, dirbdami atskirai, sukūrė pagrindą antram metodui - pavienių molekulių mikroskopijai. Šis metodas priklauso nuo galimybės įjungti ir išjungti pavienių molekulių fluorescenciją. Mokslininkai daug kartų nufotografavo tą patį objektą leidžiant švytėti vos kelioms molekulėms. Sudėjus šiuos vaizdus vieną ant kito gaunama didelė nuotrauka, kurios rezoliucija matuojama nanometrais. E. Becigas šį metodą pirmą kartą panaudojo 2006 metais.

Šiandien nanoskopija naudojama visame pasaulyje bei suteikia naujų žinių, naudingų žmonijai.