Stefan Hell – Nobelprisvindende pioner i superopløst fluorescensmikroskopi
Stefan Hell — nobelprisvinder og pioner bag superopløst fluorescensmikroskopi, banede vejen for nanoskala-biobilleder og revolutionerede molekylær forskning.
Stefan Walter Hell (født den 23. december 1962) er en tysk fysiker og en af direktørerne for Max Planck Institute for Biophysical Chemistry i Göttingen, Tyskland. Han modtog Nobelprisen i kemi i 2014 "for udviklingen af superopløst fluorescensmikroskopi", sammen med Eric Betzig og William Moerner.
Han blev født ind i en svabisk familie fra Banat i Arad, Rumænien, og voksede op i sine forældres hjem i det nærliggende Sântana.
I 1981 begyndte han at studere på universitetet i Heidelberg. Han fik sin doktorgrad i fysik i 1990.
Forskning og bidrag
Stefan Hell er især kendt for at have brudt den såkaldte diffraktionsbegrænsning i lysmikroskopi. Før hans arbejde kunne optisk mikroskopi normalt ikke give detaljer mindre end cirka en halv bølgelængde af lyset (typisk nogle hundrede nanometer). Hell udviklede teoretiske og eksperimentelle metoder, der muliggør billeddannelse med langt højere opløsning — såkaldt superopløst fluorescensmikroskopi.
Det mest berømte princip, som Hell introducerede og videreudviklede, er STED (Stimulated Emission Depletion) mikroskopi. Kort fortalt bruger STED to lysfelter: et, der exciterer fluorescerende molekyler, og et donutformet "sluknings"-felt, som tvinger fluorescensen væk fra alt undtagen en meget lille central region. På den måde kan man indsnævre den effektive udsendelseszone til en størrelse langt under diffraktionsgrænsen og afbilde strukturer i celler med opløsning i størrelsesordenen titalls nanometer.
Udover STED har Hell bidraget til udviklingen af andre koncepter inden for superopløst mikroskopi, herunder generelle RESOLFT-metoder (REversible Saturable/Switchable OpticaL Fluorescence Transitions). Hans arbejde banede vej for, at biologer i dag kan se subcellulære strukturer og dynamikker, som tidligere kun var synlige ved elektronmikroskopi eller ikke overhovedet.
Anvendelser og betydning
Teknikkerne har haft stor betydning for forskning inden for cellebiologi, neurovidenskab, virologi og medicinsk forskning generelt. Eksempler på hvad superopløst mikroskopi har gjort muligt:
- Afbildning af proteiners fordeling og interaktioner i cellemembraner.
- Studier af synapsers struktur og ændringer under læring og sygdom.
- Visualisering af virus-partikelers indtrængen og samling i celler.
- Live-cell imaging med høj rumlig opløsning, så dynamiske processer kan følges i realtid.
Karriere, modtagne hædersbevisninger og indflydelse
Efter sin doktorgrad fortsatte Hell sin forskning og etablerede sig som en førende skikkelse inden for optisk mikroskopi. Han er en af lederne ved Max Planck Institute for Biophysical Chemistry i Göttingen, hvor han har drevet både teoretisk og eksperimentelt arbejde samt vejledt talrige ph.d.-studerende og postdocs. Hans metoder har spredt sig til mange laboratorier verden over, og teknikkerne findes nu i kommercielle instrumenter, som bruges i både grundforskning og anvendt forskning.
For sit arbejde har Hell modtaget adskillige priser og anerkendelser, hvoraf Nobelprisen i kemi i 2014 er den mest kendte. Hans indsats er også et eksempel på, hvordan teoretisk indsigt kombineret med praktisk instrumentudvikling kan føre til teknologiske gennembrud med stor videnskabelig og samfundsmæssig relevans.
Arv og videre arbejde
Stefan Hell fortsætter med at forske inden for optisk mikroskopi og arbejder på at gøre superopløsningsmetoder endnu mere robuste, hurtigere og mere skånsomme for levende prøver. Hans bidrag har ændret, hvordan forskere kan studere livets mindste strukturer, og teknikkerne han var med til at udvikle, er nu en fast del af moderne biologisk billeddannelse.
Søge