Все разделы
Велика Эпоха мультиязычный проект, эксперт по Китаю
×
Все новости » Жизнь » Интересные факты » Нобелевская премия по химии присуждена за создание супер-микроскопа

Нобелевская премия по химии присуждена за создание супер-микроскопа


У истоков микроскопии стоял Роберт Гук, ещё в XVII веке он делал потрясающие детальные изображения насекомых и клеток растений.

За 300 лет инженерных исследований для повышения эффективности микроскопов при увеличении предмета стали использовать освещение, и качество работы микроскопа повысилось.

Учёные обнаружили, что существует фундаментальный предел увеличения для световых микроскопов. Этот предел определил Эрнст Аббе в 1873 году. Учёный заявил, что мы не увидим вещи размером меньше половины длины световой волны.

Длина волны зелёного света составляет около 550 нм (нанометр, 1 миллиардная доля метра). Гук и другие микроскописты могли разглядеть блоху, во́лос (100 микрометров) и клетки животных (50 микрометров), но не могли получить чёткие изображения бактерий (500 нм) или вирусов (100 нм), белки (10 нм) или маленьких молекул (1нм).

Тогда микроскописты обратились к электронам. Разрешение электронных микроскопов составляет около 100 пм (пм обозначает 1 триллионную метра). Электронные микроскопы могут видеть объекты в 2000 раз меньше, чем предел Аббе.

Но электронная микроскопия требует, чтобы образец находился в вакууме, то есть материал, который нужно визуализировать, не может быть живым. В этом случае наблюдать любой биологический процесс в нормальной среде невозможно.

Светящиеся молекулы

В 2014 году лауреаты Нобелевской премии по химии Штефан Хелль, Эрик Бетциг и Уильям Мернер использовали флуоресценцию, чтобы обойти ограничение, и превратили микроскоп в наноскоп. При этом химическое вещество поглощает свет одного цвета, а затем выдаёт его в качестве другого цвета.

Учёные используют флуоресценцию, чтобы метить молекулы, представляющие интерес. Они добавляют флуоресцентный маркер, который может прилипать к ДНК. Затем под микроскопом они видят блестящие молекулы ДНК. Но это не позволяет преодолеть предел Аббе.

В этом году Нобелевская премия по химии показывает, как важно сотрудничество учёных и междисциплинарная работа, так как три лауреата — это физик, химик и биолог.

Они добились увеличения разрешения изображения во много раз, что позволило получить чёткое изображение вируса или бактерии. Их работа позволила изучать процессы намного ниже микроуровня (тысячных метра), на наноуровне (миллиардная метра). Они создали наноскоп, который позволяет исследовать процессы, происходящие в живых организмах в реальном времени.

Хелль исследовал, как нервные клетки передают сообщения всему телу, Мернер изучал белки, вызывающие болезнь Хантингтона, а Бетциг зондировал клетки эмбриона.

Эти учёные дали нам инструменты для исследования биологических процессов, которые раньше не могли быть изучены.

Оцените статью: 1 - плохо, не интересно2 - так себе, можно почитать3 - средне, местами интересно4 - хорошо, в общем не плохо5 - супер! так держать! (нет голосов)
Loading...

Спецтемы:


Top