339
Нобелівська премія в хімії присуджено для мікроскопії високого дозволу
960597
У роботі Стефана Елл, Ерік Беціг та Вільяма Мернера вдалося побачити окремі молекули в клітинці.
Щоб подивитися на клітинку і його вміст, ми повинні взяти мікроскоп. Його принцип роботи відносно простий: світлові промені проходять через об'єкт, а потім вводять об'єктиви, щоб ми могли бачити як клітинку, так і деякі органели всередині нього, такі як ядро або мітохондрія.
Але якщо ми хочемо бачити молекулу білків або ДНК, або якщо ми хочемо подивитися на великий сапрамольовий комплекс, як рібосом, або вірусною частинкою, то звичайний світловий мікроскоп без використання. Назад в 1873 році німецький фізик Ernst Abbe придумав формулу, яка покладає ліміт на можливості будь-якого легкого мікроскопа: виходить, що неможливо побачити об'єкт менше половини довжини хвилі видимого світла – тобто менше 0,2 мікрометрів.
Розчин, очевидно, вибрати щось, яке може замінити видиме світло. Ви можете використовувати промінь електронів, а потім отримати електронний мікроскоп — можна побачити віруси і молекули білка в ньому, але спостерігаючі об'єкти в електронній мікроскопії потрапляють в абсолютно неприродні умови. Таким чином, ідея Стефана W. Hell (Стефана W. Hell) від Інституту біофізичної хімії товариства Макса Планка (Німеччина), яка на початку 90-х років з'явилася ідея для використання стимульованої флуоресцентної радіації для візуалізації макромолекул та їх комплексів.
Ідея полягала в тому, що об'єкт може бути опромінений лазерним променем, який би покладав біологічні молекули в збуджений стан. З цієї держави вони починають переходити до нормального, звільняючи себе від зайвої енергії у вигляді світлового випромінювання – тобто починаються флуоресценції, а молекули стануть видимими. Але довжина хвилі, які випромінюються, будуть дуже різні, і ми будемо мати певну пляму перед очима. Для запобігання цього з моменту, разом з з збудливим лазером, об'єкт обробляється з променем, що пригнічує всі хвилі, крім тих, які мають нанометрову довжину. Радіація з довжиною хвилі замовлення нанометрів дозволяє відрізнити одну молекулу від іншої.
р.
Метод був названий STED (стимулювати видалення емісії), а Стефан Хелл отримав його частину Нобелівської премії. З мікроскопією STED об'єкт не покритий лазерним збудженням одночасно, але якщо намальовані двома тонкими променями променів (кауреативним агентом і квенчерем), тому що чим менша площа, яка фторує в обумовлений час, тим вище роздільна здатність зображення.
Метод STED був згодом доповнений так званою одномолекулярною мікроскопією, розробленою в кінці ХХ століття самостійно двома іншими поточними лауреатами, Ерік Бециг Інституту Асарда Хьюса та Вільямом Е. Моернером Станфорда. У більшості фізико-хімічні методи, що спираються на флуоресценцію, ми спостерігаємо загальне випромінювання багатьох молекул одночасно. Вільям Мернер запропонував метод, за допомогою якого можна спостерігати випромінювання однієї молекули. Експериментуючи з зеленим флуоресцентним білком (ГФП), він помітив, що в його молекулах світиться може бути довільно перетворений і відтіняє маніпулюючим довжини хвилі. За допомогою перемикача і відключення флуоресценції різних молекул GFP, вони можуть спостерігатися в легкому мікроскопі без уваги нанометра Аббе. Весь образ можна отримати просто, поєднуючи кілька зображень з різними молекулами світла в області спостереження. Ці дані були доповнені ідеями Ерік Беціг, які запропонували збільшити роздільну здатність мікроскопії флуоресценції, використовуючи білки з різними оптичними властивостями (тобто грубо кажучи, різнокольорові).
Поєднання методу «Елле» з методом «Бетзіг» та «Мернер» дозволило розробити мікроскопію з нанометровою роздільною здатністю. З його допомогою ми можемо спостерігати не тільки органели і їх фрагменти, але і взаємодію молекул один з одним (якщо молекули позначені флуоресцентними білками), які, знову, не завжди можливо з електрон мікроскопічними методами. Важливість методу важко переоцінити, оскільки внутрішньоолекулярні контакти є те, що молекулярна біологія стоїть і без якої неможливо, наприклад, ні створення нових препаратів, ні декодування генетичних механізмів, ні багато інших речей, які лежать в галузі сучасної науки і техніки.
Приготовано за матеріалами Нобеля.
У роботі Стефана Елл, Ерік Беціг та Вільяма Мернера вдалося побачити окремі молекули в клітинці.
Щоб подивитися на клітинку і його вміст, ми повинні взяти мікроскоп. Його принцип роботи відносно простий: світлові промені проходять через об'єкт, а потім вводять об'єктиви, щоб ми могли бачити як клітинку, так і деякі органели всередині нього, такі як ядро або мітохондрія.
Але якщо ми хочемо бачити молекулу білків або ДНК, або якщо ми хочемо подивитися на великий сапрамольовий комплекс, як рібосом, або вірусною частинкою, то звичайний світловий мікроскоп без використання. Назад в 1873 році німецький фізик Ernst Abbe придумав формулу, яка покладає ліміт на можливості будь-якого легкого мікроскопа: виходить, що неможливо побачити об'єкт менше половини довжини хвилі видимого світла – тобто менше 0,2 мікрометрів.
Розчин, очевидно, вибрати щось, яке може замінити видиме світло. Ви можете використовувати промінь електронів, а потім отримати електронний мікроскоп — можна побачити віруси і молекули білка в ньому, але спостерігаючі об'єкти в електронній мікроскопії потрапляють в абсолютно неприродні умови. Таким чином, ідея Стефана W. Hell (Стефана W. Hell) від Інституту біофізичної хімії товариства Макса Планка (Німеччина), яка на початку 90-х років з'явилася ідея для використання стимульованої флуоресцентної радіації для візуалізації макромолекул та їх комплексів.
Ідея полягала в тому, що об'єкт може бути опромінений лазерним променем, який би покладав біологічні молекули в збуджений стан. З цієї держави вони починають переходити до нормального, звільняючи себе від зайвої енергії у вигляді світлового випромінювання – тобто починаються флуоресценції, а молекули стануть видимими. Але довжина хвилі, які випромінюються, будуть дуже різні, і ми будемо мати певну пляму перед очима. Для запобігання цього з моменту, разом з з збудливим лазером, об'єкт обробляється з променем, що пригнічує всі хвилі, крім тих, які мають нанометрову довжину. Радіація з довжиною хвилі замовлення нанометрів дозволяє відрізнити одну молекулу від іншої.
р.Метод був названий STED (стимулювати видалення емісії), а Стефан Хелл отримав його частину Нобелівської премії. З мікроскопією STED об'єкт не покритий лазерним збудженням одночасно, але якщо намальовані двома тонкими променями променів (кауреативним агентом і квенчерем), тому що чим менша площа, яка фторує в обумовлений час, тим вище роздільна здатність зображення.
Метод STED був згодом доповнений так званою одномолекулярною мікроскопією, розробленою в кінці ХХ століття самостійно двома іншими поточними лауреатами, Ерік Бециг Інституту Асарда Хьюса та Вільямом Е. Моернером Станфорда. У більшості фізико-хімічні методи, що спираються на флуоресценцію, ми спостерігаємо загальне випромінювання багатьох молекул одночасно. Вільям Мернер запропонував метод, за допомогою якого можна спостерігати випромінювання однієї молекули. Експериментуючи з зеленим флуоресцентним білком (ГФП), він помітив, що в його молекулах світиться може бути довільно перетворений і відтіняє маніпулюючим довжини хвилі. За допомогою перемикача і відключення флуоресценції різних молекул GFP, вони можуть спостерігатися в легкому мікроскопі без уваги нанометра Аббе. Весь образ можна отримати просто, поєднуючи кілька зображень з різними молекулами світла в області спостереження. Ці дані були доповнені ідеями Ерік Беціг, які запропонували збільшити роздільну здатність мікроскопії флуоресценції, використовуючи білки з різними оптичними властивостями (тобто грубо кажучи, різнокольорові).
Поєднання методу «Елле» з методом «Бетзіг» та «Мернер» дозволило розробити мікроскопію з нанометровою роздільною здатністю. З його допомогою ми можемо спостерігати не тільки органели і їх фрагменти, але і взаємодію молекул один з одним (якщо молекули позначені флуоресцентними білками), які, знову, не завжди можливо з електрон мікроскопічними методами. Важливість методу важко переоцінити, оскільки внутрішньоолекулярні контакти є те, що молекулярна біологія стоїть і без якої неможливо, наприклад, ні створення нових препаратів, ні декодування генетичних механізмів, ні багато інших речей, які лежать в галузі сучасної науки і техніки.
Приготовано за матеріалами Нобеля.