Nobelpreis für weiteren Schlossgespräch-Redner

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Stefan W. Hell ist zusammen mit den US-Amerikanern Eric Betzig und William E. Moerner der diesjährige Nobelpreis für Chemie zuerkannt worden.

Prof. Dr. Stefan Hell ist damit nach Prof. Dr. Jules Hoffmann (Nobelpreis für Medizin 2011) bereits der zweite spätere Nobelpreisträger, den wir für einen Vortrag im Rahmen der Poppelsdorfer Schlossgespräche gewinnen konnten. Im November 2008 erklärte Prof. Dr. Hell interessierten Bonner Studierenden beim Schlossgespräch die von ihm erfundene und in seiner Arbeitsgruppe weiterentwickelte STED-Mikroskopietechnik.

Bereits im 19. Jahrhundert erkannte Ernst Karl Abbe, dass die Wellenlänge bei der klassischen Lichtmikroskopie eine physikalische Grenze vorgibt - abhängig von der genauen Konstruktion liegt sie ungefähr bei 250nm, also etwa der halben Wellenlänge des grünen Teils des sichtbaren Lichtspektrums. Viele Strukturen in Zellen sind aber wesentlich kleiner und konnten daher erst abgebildet werden, als im  20. Jahrhundert die Elektronenmikroskopie erfunden wurde. Aber erst mit den seit circa 1990 entwickelten Methoden superauflösender Lichtmikroskopie (zu denen auch die STED-Mikroskopie zählt) können diese Strukturen auch bei lebenden Zellen sichtbar gemacht werden.

Die STED-Mikroskopie (eine Fluoreszenzmikroskopietechnik) stellt mit einem cleveren Prinzip sicher, dass die verwendeten Fluoreszenzfarbstoffe nur in einem winzigen Bereich des Objekts zeitgleich Licht emittieren. Auch wenn das emittierte Licht auf dem Detektor (bedingt durch die von Abbe beschriebene physikalische Grenze) dann als Lichtpunkt von 250nm erfasst wird, kann man das Lichtsignal später durch die enger begrenzte Anregung der Fluoreszenz auf einen kleineren Ursprungsbereich zurückrechnen und so die erzielte Auflösung erhöhen. Durch das sukzessive Abtasten des Objekts entsteht das vollständiges Bild.

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