De laureaten konden verder inzoomen dan het licht reikt

Twee Amerikanen en een Duitser krijgen Nobelprijs voor ontwikkeling nanoscopie

En opnieuw moet een driemanschap de eer en het prijzengeld van acht miljoen Zweedse kronen delen. Dat is voor de derde maal op rij deze week. De Nobelprijs voor Scheikunde gaat naar de Amerikanen Eric Betzig (54) en William Moerner (61), en de in Roemenië geboren Duitser Stefan Hell (51). Zij verfijnden de klassieke lenzenmicroscoop waardoor ze virussen, eiwitten en zelfs nog kleinere moleculen zichtbaar wisten te maken.

Het drietal maakte daarmee een einde aan de overtuiging dat het onder een gewone lichtmicroscoop niet mogelijk zou zijn een resolutie scherper dan 0,2 micrometer te bereiken. Dat getal, afgeleid van de golflengte van zichtbaar licht, werd in de negentiende eeuw de wereld in geholpen door de Duitse fysicus Ernst Abbe. Op die schaal zijn bijvoorbeeld nog net de contouren van de mitochondriën te zien, de energiefabriekjes van de cel.

De drie Nobelprijswinnaars tilden dit naar nanoschaal (duizendsten van een micrometer). Dat deden ze onafhankelijk van elkaar, en met verschillende technieken. Om een idee te geven: Hell borduurde voort op de techniek van microscopie met gebruikmaking van fluorescerende stoffen, vaak antistoffen die aan specifieke eiwitten binden. Korte lichtpulsjes laten deze antistoffen onder de microscoop opgloeien. Op die manier waren onderzoekers er al in geslaagd om kluwens DNA in de celkern zichtbaar te maken.

Hell bedacht een soort laserzaklampje dat met stapjes van een nanometer over het preparaat kon schuiven, om dat zodoende tot op moleculair niveau in kaart te brengen. Met die techniek wist hij bijvoorbeeld in 2000 een gedetailleerd beeld van een E. Coli-bacterie te maken. Betzig en Moerner ontwikkelden technieken om de fluorescentie van individuele moleculen aan en uit te zetten. Door een hele reeks opnamen te maken waarbij steeds slechts een paar moleculen oplichten, ontstaat uiteindelijk een heel nauwkeurig beeld. Die methode paste Betzig in 2006 voor het eerst toe.

Het voordeel van de door het drietal ontwikkelde nanoscopie is dat hiermee processen in levende cellen te volgen zijn. Met elektronenmicroscopie is dat niet mogelijk: die methode werkt alleen in een geprepareerde omgeving.

De onderzoeksmethoden van de drie winnaars van gisteren worden tegenwoordig over de hele wereld gebruikt, ook door het drietal zelf. Hell bestudeerde de contactpunten tussen zenuwcellen in het brein. Moerner onderzocht eiwitten die verband houden met de ziekte van Huntington. Betzig volgde het proces van celdeling in embryo's.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden