恭贺Stephen Hell等三位科学家荣获2014年诺贝尔化学奖

时间:2014-11-05 15:54来源:光粒网作者:weixiang 点击:
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摘要:2014年10月8日,瑞典皇家科学院将2014年诺贝尔化学奖颁发给了Stephen Hell(德国马克斯 .普朗克生物物理化学研究所)、W. E. Moerner(美国斯坦福大学)和Eric Betzig(美国霍华德 .休根斯医学研究所)

关键字:诺贝尔奖,激光,显微镜

恭贺Stephen Hell等三位科学家荣获2014年诺贝尔化学奖
—“超分辨荧光显微镜”

    2014年10月8日,瑞典皇家科学院将2014年诺贝尔化学奖颁发给了Stephen Hell(德国马克斯 .普朗克生物物理化学研究所)、W. E. Moerner(美国斯坦福大学)和Eric Betzig(美国霍华德 .休根斯医学研究所),以表彰他们在“超分辨荧光显微镜”领域的贡献。


 

   超分辨荧光显微镜可以在纳米尺度观察分子的结构和运动,并产生高分辨率的显微图像,从而使材料科学和生物医学成像领域的多项研究成为可能。同时,该技术在脑成像、退行性疾病研究和人类繁殖领域都得到了广泛的应用。
   1873年,卡尔蔡司公司的德国科学家Ernst Abbe提出光学显微镜的分辨率不会超过光波的衍射极限,即半个波长的尺度(0.2μm)。这个衍射极限基于远场条件下物体上的相邻两点同时发光,两点的衍射光斑叠加,因此分辨率受限于衍射极限。Stephen Hell、W. E. Moerner和Eric Betzig通过利用荧光分子的特性,用两种不同的技术绕开了经典光学的这种极限。Stephen Hell发明了一种STED(Stimulated Emission Depletion)显微镜,该系统使用两束共轴的激光光束,一束激光激发特定纳米尺度区域的荧光分子,另一束呈空心状的激光用于耗损和消除纳米尺度区域以外的其他荧光。再通过显微镜逐点扫描这个样品,从而可以产生高分辨率的活体细胞的可见光波段图像,超越了Abbe分辨极限。Eric Betzig和W. E. Moerner则独立发明了另一种单分子显微镜技术,通过控制来逐步收集小部分分子的荧光——每次只让分散的几个荧光分子发光,并对同一区域多次扫描,将这些图像叠加从而产生纳米尺度分辨率的显微图像。
   通过这种纳米光学显微镜,科学家可以观察脑部神经细胞中的突触如何形成,可以追踪帕金森病、阿尔茨海默病和亨廷顿氏疾病中的蛋白聚集过程,还可以追踪受精卵分裂成胚胎时的蛋白质。如今,纳米显微镜已经在全世界广泛应用,并且每天都帮助人类获取新的知识。
   Stephen Hell是马克斯 .普朗克研究所纳米生物光子学中心的主任,主要研究领域为生物物理化学。2014年9月2–5号,Stephen Hell和W.E. Moerner参加了在德国柏林举办的第二十届“生命科学中单分子光谱显微镜和超灵敏分析”国际研讨会,这个关于单分子研究的研讨会每年举办一次,由PicoQuant公司主持。Stephen Hell在研讨会上的演讲主题是关于远场光学纳米显微镜,W. E. Moerner的演讲是关于单分子作为纳米尺度光源用于超分辨成像。作为这场研讨会的亮点,他们的工作不仅曾经启发了许多研究人员,也为世界领先的显微镜系统如PicoQuant公司的MicroTime 200 STED的发展基础奠定了基础。PicoQuant公司非常荣幸能支持这些杰出的科学家,并与Stephen Hell的研究小组长期合作,为他们提供领先的皮秒脉冲二极管激光和TCSPC系列光电子产品。
   PicoQuant公司简介
   成立于1996年,总部位于德国柏林。公司致力于发展稳定、简洁和易于使用的时间分辨仪器和系统。如今,PicoQuant在皮秒脉冲二极管激光器、时间分辨数据采集、单光子计数器和荧光仪器领域处于国际领先地位。2002年,PicoQuant研发出第一台商用的超分辨荧光显微镜,可以达到单分子水平的测量。目前公司的产品广泛应用于半导体质量控制、X射线断层摄影、量子信息处理、光学探测和无线通信领域。
   武汉东隆科技有限公司(ETSC Technology)是PicoQuant公司在中国大陆地区的唯一代理商,并长期提供世界领先级的科研和工业领域的激光和光电子产品,更多详情请登陆:http://www.etsc-tech.com/。

【光粒网综合报道】( 责任编辑:weixiang )
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