ANÀLISI

El microscopi que ens mostra els sers vius a nivell molecular

Actualitzat

Els guanyadors del Premi Nobel de Química d'aquest any, Eric Betzig, Stefan W. Hell i William E. Moerner, han portat el límit d'allò que podem veure amb un microscopi fins als 200 nanòmetres, és a dir, 0,0000002 metres -2 milionèsimes de metre. En comparació, un cabell humà té un gruix mitjà de 70.000 a 80.000 nanòmetres -és a dir, 0,00007 metres. La tècnica s'ha a nomenat nanoscòpia, en referència a la nanoescala, que abasta els objectes que tenen entre 1 i 100 nanòmetres.

D'aquesta forma els tres investigadors no només han trencat la barrera teòrica que situava uns límits físics a allò que podem observar amb el microscopi, sinó que han possibilitat la visió amb detall d'elements essencials dels sers vius com ara proteïnes o connexions entre cèl·lules.

L'aplicació del microscopi a les ciències de la vida té una llarga història que comença el 1673 amb les observacions fetes per l'holandès Anton van Leeuwenhoek amb aparells construïts per ell mateix -la invenció del microscopi s'atribueix a un altre holandès, Zacharias Janssen, que l'hauria produït unes dècades abans. Tot i obrir un món fins aleshores desconegut, els microscopis òptics que es van desenvolupar a partir d'aquell moment tenien limitacions. El 1873 el microscopista Ernst Abbe va publicar una equació que establia un límit teòric: no es podien veure amb claredat objectes que tinguessin unes dimensions menors de la longitud d'ona de la llum visible, que es troba entre els 400 i els 800 nanòmetres -entre 0,4 i 0,8 micres.

Aquesta possibilitat ja permetia estudiar orgànuls cel·lulars molt petits, com els mitocondris, però calia anar més enllà si es volien veure interaccions entre proteïnes, per exemple.

Fins a l'obtenció del nanoscopi tots tres investigadors van desenvolupar de forma independent diversos treballs que possibilitaren l'èxit final. La primera idea la va tenir Stephen Hell i el l'any 2000 va demostrar que els seves idees teòriques es podien dur a la pràctica tot captant amb una resolució no aconseguida abans una imatge del bacteri E. coli.

De manera independent, Eric Betzig  i W.E. Moerne van desenvolupar treballs que perfeccionaven el sistema. La idea era la mateixa: aprofitar la possibilitat d'activar la fluorescència en molècules individuals i sobreposar totes les imatges per formar-ne una de sola d'alta qualitat. Betzig va presentar la primera imatge l'any 2006.

Els treballs de tots tres investigadors han dut a desenvolupar diverses tècniques utilitzades per equips d'arreu del món. Tots tres també segueixen investigant pel seu compte aplicant les seves innovacions. Hell ho aplica per intentar comprendre millor les sinapsis, és a dir, les connexions entre neurones. Moerner es dedica a proteïnes que permetin conèixer millor la corea de Huntington. I Betzig estudia la divisió cel·lular en embrions. Vora tres segles i mig després de les imatges que van sorprendre Leeuwenhoek i el món científic, els tres guardonats han ofert noves visions dels components més petits dels éssers vius.

Anar al contingut