viernes, 10 de octubre de 2014

La Real Academia Sueca de las Ciencias otorgó el Premio Nobel de Química 2014 a Eric Betzig, Stefan W. Infierno y William E. Moerner por el desarrollo de un super revolver microscópico de fluorescencia.

Superando las limitaciones del microscopio de luz


Al final del siglo 19, Ernst Abbe definió el límite de resolución del microscopio óptico aproximadamente a la mitad de la longitud de onda de la luz, alrededor de 0,2 micrometros. Esto significaba que los científicos podían distinguir las células enteras, así como algunas partes de la célula llamadas orgánelos. Sin embargo, nunca serían capaces de discernir algo tan pequeño como un virus de tamaño normal o proteínas individuales. Créditos: Nobel Prize Foundation.
Durante mucho tiempo la microscopía óptica tuvo una presunta limitación: nunca obtendría una mejor resolución por la limitante de la mitad de la longitud de onda de la luz. Con la ayuda de moléculas fluorescentes los laureados con el Nobel de Química 2014 eludieron de forma ingeniosa esta limitación. Su trabajo innovador ha creado una microscopía óptica en la nanodimensión.

Es lo que se conoce como nanoscopía, los científicos visualizan moléculas individuales dentro de células vivas. Pueden ver cómo las moléculas crean sinapsis entre las células nerviosas en el cerebro; o realizar un seguimiento de las proteínas implicadas en el Parkinson, el Alzheimer y las enfermedades de Huntington, y que agregan; son capaces de observar proteínas individuales en las células recién fertilizadas cuando estas conforman embriones.

Los científicos son ahora capaces de estudiar las células en el más mínimo detalle molecular. En 1873, el microscopista Ernst Abbe estipuló el límite físico para la resolución máxima de la microscopía óptica tradicional: nunca podría llegar a ser mejor que 0,2 micrómetros. Eric Betzig, Stefan W. Infierno y William E. Moerner ahora galardonados con el Premio Nobel de Química 2014 pasaron por alto este límite. Debido a sus logros el microscopio óptico puede ahora mirar en el nanomundo.

Dos principios separados fueron recompensados​​. Uno permite el método de emisión estimulada en la microscopía (STED), desarrollado por Stefan Hell in 2000. Dos rayos láser son utilizados; uno estimula moléculas fluorescentes para que brillen, otra cancela toda la fluorescencia a excepción de un volumen de apenas nanómetros. Usando un escaneo sobre la muestra, a nanómetros de resolución, produce una imagen con una resolución mejor que el límite estipulado por Abbe.

Eric Betzig y William Moerner, trabajando por separado, sentaron las bases para el segundo método, la microscopía de una sola molécula. El método se basa en la posibilidad de poder convertir la fluorescencia de moléculas individuales en un sistema de encendido y apagado. Los científicos escanean la misma zona varias veces, dejando sólo unas pocas moléculas intercaladas brillando cada vez. La superposición de estas imágenes produce una imagen súper densa en el microscopio. En 2006 Eric Betzig utilizó este método por primera vez.

Hoy en día, nanoscopía se utiliza en todo el mundo y produce nuevo conocimiento siendo aún mayor su beneficio a la humanidad.

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