Nobelpreis für Chemie 2014: Deutscher für Entwicklung der Fluoreszenz-Mikroskopie ausgezeichnet

Mit ein paar Minuten Verspätung wurden im Karolinska Institut der Stockholmer Universität die diesjährigen Chemie-Nobelpreisträger bekannt gegeben. Es sind Eric Betzig Howard Hughes Medical Institute in Ashburn, USA, und Stefan Hell vom Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie in Göttingen und dem Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg, sowie William Moerner, Stanford University, USA.

Die Forscher haben die Licht-Mikroskopie entscheidend verbessert, indem sie hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht haben.

Optische Grenze unterschritten

Lange Zeit war die Lichtmikroskopie dadurch begrenzt, dass zwei Punkte, die dichter beieinander liegen als die halbe Wellenlänge des Lichts, dem Betrachter nicht als zwei, sondern als ein Punkt erscheinen. Diese Grenze der Auflösung haben die Forscher unterschreiten können, und haben damit einen gestochen scharfen Blick in die Nano-Welt und damit in die chemischen Vorgänge im Inneren von Zellen ermöglicht - statt Mikro- also "Nanoskopie".

Lange galt es als unmöglich, diese optische Grenze zu unterschreiten. "Das hat mich erst richtig für das Thema interessiert", sagte Stefan Hell in einem Telefonat während der Pressekonferenz anlässlich der Ankündigung des Nobelpreises. Sein Trick: Er konzentrierte sich nicht auf die Wellenlänge des Lichts, sondern auf die Moleküle, die er darstellen wollte. Sein Verfahren, STED für (Stimulated Emission Depletion), regt mit Hilfe eines Laserstrahls ein Molekül an, so dass es gewissermaßen "glüht", also Licht aussendet. Ein zweiter Laser löscht alle störende Fluoreszenz aus, bis auf den nanometerkleinen Bereich, in dem das zu beobachtende Molekül sich befindet. Dann wird die Zelle Nanometer für Nanometer gescannt - und ein Bild generiert, dass molekulare Details zeigt, die selbst im besten Lichtmikroskop nur ein verschwommener Schatten wäre. Damit hat Hell geschafft, was viele Forscher für unmöglich hielten, was der Physiker aber jahrelang unbeirrt immer wieder versuchte: "Ich wusste, dass das funktionieren würde", sagte Hell auf der Pressekonferenz, "es gab keinen biophysikalischen Grund, warum es nicht funktionieren sollte."

Diese unerschütterliche Zuversicht strahlte Hell auch während der Telefonschalte nach Stockholm aus. Er wirkte so gelassen, dass er gefragt wurde, ob er mit dem Preis gerechnet habe. "Nein, ich war völlig überrascht."

2013 ging der Nobelpreis für Chemie an die drei Wissenschaftler Martin Karplus, Michael Levitt und Arieh Warshel, die die Grundlagen für Computersimulationen von Molekülen und ihren chemischen Reaktionen legten.