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Il Premio Nobel 2014 per la chimica ai pionieri del super microscopio

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Il Premio Nobel 2014 per la chimica è stato assegnato all’americano Eric Betzig, al tedesco Stefan W. Hell e all’americano William E. Moerner per le loro ricerche che hanno permesso alla microscopia ottica di migliorare al punto di raggiungere la nanodimensione.

Grazie ai loro studi la scienza ha potuto superare la limitazione degli 0,2 micrometri di risoluzione nell’osservazione ottica, ovvero la massima risoluzione stipulata nel 1873 dal microscopista Ernst Abbe. Betzing, Hell e Moerner hanno consentito di superare questo limite, ‘aprendo un nuovo mondo’ ai ricercatori, i quali adesso possono monitorare i percorsi e le relazioni di singole molecole all’interno delle cellule, osservando così processi complessi come l’aggregazione di proteine determinanti in patologie come il Parkinson o l’Alzheimer e allo stesso modo tracciando la divisione cellulare a un livello nanoscopico.

Il riconoscimento della Royal Swedish Academy of Sciences è precisamente rivolto a due processi distinti. Il primo riguarda il metodo di microscopia “Sted”, acronimo di Stimulated emission depletion, sviluppato da Hell nel 2000, che impiega due fasci laser: il primo stimola la fluorescenza delle molecole, il secondo cancella tutta la fluorescenza ad eccezione di quella che riguarda una scala di dimensioni nanometrica. Attraverso la scansione nanometro per nanometro, il metodo ottiene un immagine con una risoluzione superiore a quella fissata dallo storico limite di Abbe.

Betzig e Moerner, separatamente, hanno gettato le basi per il secondo metodo oggetto del premio, ovvero la microscopia a molecola singola, fondata sul principio che i ricercatori possono ‘accendere’ e ‘spegnere’ singole molecole fluorescenti: si mappa l’area molte volte lasciando ‘brillare’ solo alcune molecole in ogni immagine e si sovrappongono le diverse mappature, ottenendo una super-immagine a risoluzione nanometrica. Il metodo, utilizzato da Betzig per la prima volta nel 2006, ha spalancato le porte delle cosiddette nanotecnologie, dando linfa a uno degli attuali più importanti ambiti di ricerca e sviluppo.
Cittadino tedesco nato in Romania nel 1962, Stefan W. Hell è direttore di uno dei centri di ricerca del Max Planck Institute in Germania. Betzig, 54enne, insegna al Janelia Research Campus dell’Howard Hughes Medical Institute in Virginia, mentre Moerner, 61enne, è professori di chimica e fisica applicata alla Stanford University. Entrambi si sono formati alla Cornell University di Ithaca.  

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