Auszeichnung für Deutschen und Amerikaner Göttinger Professor bekommt Chemie-Nobelpreis

Der Chemie-Nobelpreis 2014 geht an den Deutschen Stefan Hell sowie die US-Amerikaner Eric Betzig und William Moerner. Sie erhalten die Ehrung für neue Erkenntnisse im Bereich der Mikroskopie.


Stockholm - Der deutsch-rumänische Forscher Stefan Hell sowie die US-Amerikaner Eric Betzig und William Moerner bekommen den diesjährigen Chemie-Nobelpreis. Sie erhalten die Auszeichnung für die Entwicklung der superauflösenden Fluoreszenzmikroskopie. Das gab die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm bekannt. Die höchste Auszeichnung für Chemiker ist mit umgerechnet rund 880.000 Euro (acht Millionen Schwedische Kronen) dotiert.

Stefan Hell kam am 23. Dezember 1962 im rumänischen Arad zur Welt. Er ist Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen. Eric Betzig, geboren am 13. Januar 1960 in Ann Arbor, ist ein US-amerikanischer Physiker. Er arbeitet am Howard Hughes Medical Institute in Chevy Chase (US-Bundesstaat Maryland). William Moerner, geboren am 24. Juni 1953 in Pleasanton (US-Bundesstaat Kalifornien), ist Professor für Chemie an der renommierten Stanford University.

Die Arbeit der drei Wissenschaftler hat neue Wege in der Erforschung des Allerkleinsten eröffnet. Lange galt es als gesichert, dass optische Mikroskope grundsätzlich keine Objekte auflösen können, die kleiner als 200 Nanometer (Millionstel Millimeter) sind. Der Grund ist die Wellenlänge des sichtbaren Lichts, die in etwa das Doppelte beträgt.

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Nobelpreise für Chemie: Helden der Mikroskopie
Leuchtende Moleküle erlauben höhere Auflösung

Diese Grenze wurde 1873 von Ernst Abbe postuliert - und galt mehr als ein Jahrhundert lang als unumstößlich. Hell, Moerner und Betzig ist es jedoch gelungen, das Limit zu umgehen - mithilfe fluoreszierender Moleküle. Dadurch kann man nicht nur, wie zuvor, die Umrisse beispielsweise von Mitochondrien sehen, den Kraftwerken der Zellen - sondern auch wesentlich kleinere Vorgänge, etwa die Wechselwirkungen zwischen einzelnen Proteinmolekülen innerhalb von Zellen. "Dadurch wurde die Mikroskopie zur Nanoskopie", teilte die Königlich-Schwedische Akademie am Mittwoch mit. Und erst so wurde es möglich, besser zu verstehen, wie Zellen funktionieren.

Die Moleküle der Zelle werden mit fluoreszierenden Farbstoffen versehen und mit Laserlicht einer bestimmten Wellenlänge gezielt "angeschaltet", sodass sie leuchten, heißt es in einer Mitteilung des Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie. Allerdings mussten auch diese Fluoreszenz-Mikroskope zunächst vor der Abbe-Grenze Halt machen.

Hell jedoch hat die sogenannte Stimulated Emission Depletion-Mikroskopie (STED) erfunden, die er 1999 erstmals in einem Experiment einsetzte. Dank ihr ist die Auflösung nun nicht mehr durch die Lichtwellenlänge begrenzt. Der Trick: Dem Strahl, der die Moleküle zum Fluoreszieren anregt, wird ein zweiter Strahl hinterhergeschickt, der die Moleküle sofort wieder abregt. Allerdings hat er in der Mitte ein Loch, so dass die Moleküle in einem bestimmten Bereich weiterhin leuchten. Seine Größe ist beliebig einstellbar. Auf diese Weise kann eine bis zu zehnmal höhere Auflösung erreicht werden als mit zuvor üblichen Mikroskopen.

"Die Arbeit der Preisträger hat es möglich gemacht, molekulare Prozesse in Echtzeit zu verfolgen", sagte Sven Lidin, der Vorsitzende des Nobel-Komitees für Chemie. Nun könne man auch sehen, wie sich krankmachende Eiweiße zusammenlagern. "Dies hat uns sogar die strukturellen dynamischen Veränderungen von Neuronen im Gehirn gezeigt, die während Lernprozessen stattfinden." Die neue Mikroskopie "sagt uns nicht nur wo, sondern auch wann und wie".

"Ich konnte es nicht glauben"

Hell zeigte sich von der Ehrung völlig überrascht. "Ich konnte es nicht glauben", sagte Hell am Mittwoch. "Glücklicherweise habe ich die Stimme von Staffan Normark wiedererkannt, deshalb habe ich realisiert, dass es wahr ist." Der Ständige Sekretär der schwedischen Wissenschaftsakademie hatte dem deutschen Preisträger die Nachricht am Vormittag vor der offiziellen Verkündung überbracht.

Glücklich und überrascht reagierte auch der US-Amerikaner Betzig, der sich gerade in München aufhält, auf die Verkündung des Preises: "Ich gucke seit einer halben Stunde auf meinen Computer, aber könnte genau so gut ins Nichts gucken. Ich bin wie gelähmt", sagte der 54-Jährige. "Das vorherrschende Gefühl ist eigentlich Überraschung. Totale Überraschung." Betzig wollte noch am Mittwoch in München einen Vortrag halten. "Ich werde das natürlich tun. Deshalb bin ich hierhergekommen, und es gibt keinen Grund, nun nicht weiterzuarbeiten."

Im Jahr 2013 ging der Chemie-Nobelpreis an drei Amerikaner, die chemische Reaktionen am Computer simulierten. Die diesjährigen Auszeichnungen in den Fächern Medizin und Physik wurden bereits am Montag und Dienstag bekannt gegeben. Die Medizin-Medaille bekommen 2014 die Entdecker der Hirnzellen, die ein Navigationssystem im Kopf bilden. Die Erfinder der blauen LEDs werden mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnet.

Die feierliche Überreichung der Auszeichnungen findet traditionsgemäß am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

mbe/dpa

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insgesamt 6 Beiträge
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Grafsteiner 08.10.2014
1. Leider an die Falschen
Und nicht an den Entdecker des Effekts der fluoreszierender Moleküle. Die Entdeckung war eine Voraussetzung bei der Entwicklung von sehr scharfen Kanten bei der Chipherstellung. Mit dem Verfahren können nun 180 Millionen Transistoren auf einem Quadratzentimeter untergebracht werden. Dazu reichte die Präzision des Lichtes schon lange nicht mehr aus.
philopapos, 08.10.2014
2. genau: leider an die Falschen...
... denn schon wieder Männer, immer Männer! Wo bleibt die Frauenquote bei Nobelpreisen? Frau Scheswig oder Schleswig oder wie immer Sie heißen, übernehmen Sie diesen schreienden Fall von Geschlechterungerechtigkeit am besten zusammen mit Frau Roth!
derweiseriese 08.10.2014
3. @Grafsteiner
Gäbe es einen Nobelpreis für unpassende Kommentare, wäre dieser ein heisser Kandidat. Fluoreszenz wurde Mitte des 19.(!) Jahrhunderts entdeckt & beschrieben und leider verstarb der Herr Stokes 1903 ohne Nobelpreis (der wurde da erst zum 3. Mal vergeben). Mit der Chipherstellung hat das nun gar nix zu tun, ausserdem meinten Sie wohl 180 Milliarden(!) pro cm2. In der Chipherstellung kann man mittlerweile bei Wellenlängen von 13nm arbeiten, dazu reicht die "Präzision des Lichts" offenbar noch, was auch immer das sein soll. Wie auch immer, der Nobelpreis ist hochverdient, doch warum Herr Hell den Preis für Chemie und nicht für Physik bekommen hat, ist etwas schwerer zu verstehen. Es handelt sich wohl eher um ein klassiches Physikproblem, die Auflösungsgrenze des Licht zu durchbrechen. Licht scheint dieses Jahr ein grosses Thema zu sein für den Preis, da würde ich fast ein Vorhersage wagen, dass morgen der Nobelpreis für Medizin and die Optogenetik geht (Boyden, Zhang, Deisseroth)
cassandros 08.10.2014
4. Wer zu spät kommt, den bestraft der Sargdeckel
Zitat von GrafsteinerUnd nicht an den Entdecker des Effekts der fluoreszierender Moleküle. Die Entdeckung war eine Voraussetzung bei der Entwicklung von sehr scharfen Kanten bei der Chipherstellung. Mit dem Verfahren können nun 180 Millionen Transistoren auf einem Quadratzentimeter untergebracht werden. Dazu reichte die Präzision des Lichtes schon lange nicht mehr aus.
Geht nicht. Der Mann ist seit über 100 Jahren tot! Zitat: "Fluoreszenz wurde erstmals 1852 von George Gabriel Stokes beschrieben.... Sir George Gabriel Stokes (.....; † 1. Februar 1903 ...)...." Aus: http://de.wikipedia.org/wiki/George_Gabriel_Stokes
susa_pilar 08.10.2014
5. weiserriese
Wurden die Nobelpreisträger für Medizin2014 nicht schon bekannt gegeben?
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