W środę 8 października 2014 w Sztokholmie ogłoszono, że Nagrodę Nobla z chemii otrzymają w tym roku Eric Betzig, Stefan W. Hell oraz William E. Moerner, których Komitet Noblowski docenił za rozwój mikroskopii fluorescencyjnej wysokiej rozdzielczości.

- Dzięki tym badaniom zwiększyła się rozdzielczość mikroskopu fluorescencyjnego, a to znaczy, że można teraz przez mikroskop optyczny oglądać znacznie drobniejsze szczegóły - skomentował dr Tytus Bernaś z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie, który w swoich badaniach korzysta z systemu mikroskopii fluorescencyjnej wysokiej rozdzielczości.

- Jestem przekonany, że to nagroda zasłużona - ocenił. Dodał, że technika mikroskopii optycznej wysokiej rozdzielczości dzięki pracom noblistów bardzo się rozwinęła i jest wykorzystywana w wielu dziedzinach badań biologicznych.

Wyjaśnił, że rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów fluorescencyjnych pozwalała na obserwację detali o wielkości 250 nm, a mikroskopia STED (Stimulated emission depletion) - rozwinięta przez tegorocznego noblistę Stefana Hella - umożliwia obserwację szczegółów  wielkości 100 nm.

- Mikroskopia ta służy także do badania struktury przestrzennej komórki, tkanek, narządów - opisał Bernaś. Jak powiedział, pod mikroskopem optycznym można więc już oglądać struktury tworzące komórkę - np. pewne organelle - lizosomy, białka, które budują szkielet komórki czy np. pory jądrowe, które kontrolują, co do jądra komórki wchodzi i co z niego wychodzi.

- Przy użyciu STED w Instytucie Nenckiego obserwowano głównie komórki nerwowe - powiedział biolog. Wyjaśnił, że jego koledzy badali synapsy i kolce dendrytyczne i to, jak zbudowane są połączenia pomiędzy komórkami nerwowymi.
- Pozwala to stwierdzić, jak komórki łączą się między sobą, a więc jak działa cała ich sieć - opisał dr Bernaś. Dodał, że poznanie takich mechanizmów pozwoli lepiej zrozumieć procesy uczenia się czy zapamiętywania.

Naukowiec wyjaśnił, że w mikroskopii STED trzeba wyznakować badaną strukturę - spowodować, że przyczepi się do niej fluoryzująca cząsteczka.
- Wtedy, oświetlając daną strukturę niebieskim światłem, możemy obserwować zielone światło w miejscach, w których jest znacznik - dodał.

- Dyfrakcja, a więc ugięcie się światła na elementach mikroskopu, powodowała, że nawet jeśli obserwowaliśmy bardzo małe obiekty, to obrazy nie były punktami, ale wyglądały jak rozmyte plamki. Szczegóły ginęły - zaznaczył. Tymczasem w mikroskopii STED nie tylko wzbudza się fluoryzujący obszar, ale i oświetla się jego brzegi drugą wiązką - w kształcie obwarzanka. Dzięki temu fluorescencja na brzegach obszaru znika, a oświetlona plamka się zmniejsza. Dzięki tej technice biolodzy i inni naukowcy mogą zajrzeć głębiej niż wcześniej było to możliwe. (pap)