NOBEL 2014. Premiul Nobel pentru chimie, CÂȘTIGAT DE UN CERCETĂTOR DE ORIGINE ROMÂNĂ – Stefan W. Hell

Premiul Nobel pentru chimie pe 2014 a fost atribuit cercetătorilor Eric Betzig, Stefan W. Hell și William E. Moerner, a anunțat, miercuri, Comitetul Nobel din cadrul Academiei regale de științe din Suedia, potrivit site-ului oficial al acestor distincții prestigioase. Cei trei cercetători au fost recompensați pentru „dezvoltarea microscopiei cu fluorescență de super-rezoluție”.

Stefan W. Hell s-a născut pe 23 decembrie 1962, în Arad și este membru de onoare al Academiei Române din anul 2012. Este unul dintre directorii Institutului pentru Chimie Biofizică Max Plack din Gottingen, Germania și 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 obținut și doctoratul în fizică, în 1990, cu o lucrare coordonată de fizicianul Siegfried Hunklinger.

Potrivit site-ului nobelprize.org, Stefan W. Hell este cetățean german și a absolvit cursurile Universității Heidelberg (Germania) în 1990. Stefan Hell a plecat în Germania în 1978, după primul an de liceu, urmat în Timișoara, stabilindu-se împreună cu părinții la Ludwigshafen.

În perioada 1991-1993, Hell a colaborat cu Laboratorul European de Biologie Moleculară din Heidelberg, unde a reușit să demonstreze principiile microscopiei 4Pi, patentată de el. Timp de trei ani, între 1993 și 1996, a coordonat un grup din cadrul Universității din Turku, Finlanda, în departamentul de Fizică Medicală. O altă realizare importantă a lui Stefan Hell este și înființarea departamentului de Nanobiofotonică.

Pentru realizările sale din întreaga carieră, Stefan Hell a primit Deutscher Zukunftspreis ( un premiu pentru inovația germană), în noiembrie 2006, alături de multe alte premii la nivel internațional. Printre acestea se numără și premiul Carl Zeiss Research (2002), premiul Julius Springer Award for Applied Physics (2007), premiul Leibniz (2008) și 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 și William E. Moerner au fost recompensați pentru „dezvoltarea microscopiei cu fluorescență de super-rezoluție”.

Vreme îndelungată, microscopia optică s-a lovit de o presupusă limitare: neputința de a obține o rezoluție mai bună de jumătate din lungimea de undă a luminii. Cu ajutorul moleculelor fluorescente, cei trei laureați ai Nobelului pentru chimie din 2014 au reușit să depășească, cu inventivitate, această limitare. Cercetările lor au spart barierele și au adus microscopia în universul nanodimensiunilor.

În cadrul acestei discipline, care a devenit de atunci „nanoscopie”, oamenii de știință 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 și să urmărească proteinele implicate în maladiile Parkinson, Alzheimer și Huntington, pe măsură ce ele se acumulează și formează depozite celulare. Grație nanoscopiei, cercetătorii pot să urmărească proteine individuale în ovule fertilizate, pe măsură ce acestea se divid și se dezvoltă în embrioni.

Pentru mult timp, nimeni nu a putut să spună dacă oamenii de știință 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 rezoluția maximă a microscopiei optice tradiționale, spunând că aceasta nu va putea niciodată să devină mai bună de 0,2 micrometri. Eric Betzig, Stefan W. Hell și William E. Moerner au fost recompensați cu premiul Nobel pentru chimie pe 2014 pentru faptul că au depășit această limită. Grație cercetărilor lor, microscopul optic a putut să pătrundă în universul nanometric.

Două principii separate au fost premiate. Unul stabilește 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 și le face să strălucească, iar cealaltă anulează toate fluorescențele, cu excepția celor al căror volum este nanometric. Prin scanarea mostrelor analizate, nanometru cu nanometru, se obține o imagine cu o rezoluție mai bună decât limita formulată de Ernst Abbe.

Eric Betzig și 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 și de a opri fluorescența unor molecule individuale. Oamenii de știință scanează aceeași arie de mai multe ori, permițând doar unui număr mic de molecule amestecate să strălucească de fiecare dată. Prin suprapunerea acestor imagini se obține o imagine cu o super-rezoluție 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 știință descoperă cu ajutorul ei, aproape în fiecare zi, aplicații benefice pentru întreaga omenire.

NOBEL 2014. Calendarul următoarelor zile

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

Sezonul Nobel din 2014 a debutat luni, când cercetătorii John O’Keefe, May-Britt Moser și Edvard I. Moser au fost recompensați cu premiul pentru medicină, pentru descoperirea celulelor care alcătuiesc sistemul de poziționare din creier, supranumit „GPS-ul intern”.

Marți, cercetătorii japonezi Isamu Akasaki și Hiroshi Amano și american de origine japoneză Shuji Nakamura au câștigat premiul Nobel pentru fizică, pentru inventarea diodelor electroluminiscente (LED) cu lumină albastră.

Premiul Nobel pentru literatură va fi atribuit joi.

Câștigătorul premiului Nobel pentru pace – singurul atribuit de Norvegia, conform dorinței exprimate de fondatorul prestigioaselor distincții, Alfred Nobel – va fi anunțat vineri.

Premiul Nobel pentru economie va fi decernat luni, 13 octombrie.

Laureații vor primi câte o medalie din aur și un premiu în valoare de 8 milioane de coroane suedeze (circa 880.000 de euro), care poate fi împărțit între cel mult trei câștigători pe fiecare categorie.

Laureații își vor primi premiile Nobel în timpul unor ceremonii oficiale organizate la Stockholm și la Oslo, pe 10 decembrie, ziua în care se comemorează moartea fondatorului premiilor, Alfred Nobel, decedat în 1896.

Premiile Nobel sunt decernate din 1901, cu excepția celui pentru economie, instituit în 1968 de Banca centrală din Suedia, cu ocazia împlinirii a 300 de ani de la fondarea acestei instituții. Premiile au fost create după moartea inginerului sudez Alfred Nobel (1833 – 1896), inventatorul dinamitei, conform voinței sale din testament.