2014年10月09年, 故事

诺贝尔化学奖在超分辨率显微镜方面的成就

Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner因开发超分辨荧光显微镜而获奖

10月8日^th2014年，瑞典皇家科学院决定将2014年诺贝尔化学奖授予埃里克·贝齐格，斯蒂芬·w·地狱以及威廉·e·莫尔纳(William E. Moerner)的“超分辨荧光显微镜的发展”。

在很长一段时间里，光学显微镜被一个假定的限制所阻碍:它永远无法获得比光波长的一半更好的分辨率。在荧光分子的帮助下，2014年诺贝尔化学奖得主巧妙地绕过了这一限制。他们开创性的工作将光学显微镜带入了纳米尺度。

作者

诺贝尔媒体AB 2014

主题和标签

超分辨率

超越了光学显微镜的局限性

在被称为纳米显微镜的技术中，科学家们可以看到单个分子在活细胞内的路径。他们可以看到分子是如何在大脑神经细胞之间形成突触的;当帕金森、阿尔茨海默病和亨廷顿病的蛋白质聚集时，它们可以追踪这些蛋白质;当受精卵分裂成胚胎时，它们跟踪受精卵中的单个蛋白质。

很明显，科学家应该能够研究最微小的分子细节的活细胞。1873年，显微镜学家恩斯特·阿贝(Ernst Abbe)规定了传统光学显微镜的最大分辨率的物理极限:它永远不能超过0.2微米。

埃里克•Betzig斯蒂芬·w·地狱威廉·e·莫尔纳(William E. Moerner)因超越了这一极限而被授予2014年诺贝尔化学奖。由于他们的成就，光学显微镜现在可以窥见纳米世界。

有两个独立的原则得到了奖励。一种是激发排放耗尽法(发生的)显微镜该软件由斯特凡·赫尔(Stefan Hell)于2000年开发。使用两束激光;一种能刺激荧光分子发光，另一种能在纳米尺寸的体积中抵消除荧光之外的所有荧光。对样品进行纳米级扫描，得到的图像分辨率优于阿贝规定的极限。

Eric Betzig和William Moerner分别工作，为第二种方法，单分子显微镜奠定了基础。这种方法依赖于打开或关闭单个分子的荧光的可能性。科学家们多次对同一个区域进行成像，每次只让一些分散的分子发光。将这些图像叠加在一起，就可以得到纳米级分辨率的高密度超图像。2006年，Eric Betzig首次使用了这种方法。