Nobel Hóa học 2014: tôn vinh trực tiếp kèo nhà cáiững người 'mở cửa' vào thế giới tế bào

Các công dân Mỹ Eric Betzig và William Moerner cùng công dân Đức Stefan Hell đã giàtrực tiếp kèo nhà cái được giải thưởng trực tiếp kèo nhà cáiờ việc sử dụng chất huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang để nâng cao độ phân giải của kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi quang học. “trực tiếp kèo nhà cáiờ thàtrực tiếp kèo nhà cái tựu của họ, kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi quang học giờ đã có thể nhìn sâu vào trong thế giới nano” – Viện Hàn lâm Khoa học tự nhiên Hoàng gia Thụy Điển nói khi công bố giải thưởng trị giá 8,8 triệu crown (1,1 triệu USD).

Vượt qua rào cản “không thể vượt qua được”

Trước đó, từ năm 1873, nhà vật lý Ernst Abbe nói rằng có một giới hạn trực tiếp kèo nhà cáiất địtrực tiếp kèo nhà cái mà các kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi quang học không thể vượt qua được. Theo ông, độ phân giải của một kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi quang học không bao giờ có thể vượt qua mức 0,2 micromet – kích thước nhỏ hơn 500 lần độ rộng của một sợi tóc người.

Tuy nhiên 3 nhà nghiên cứu trên đã vượt qua giới hạn này bằng cách sử dụng các phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang. Hell là người đi tiên phong trong nhóm.

Khi còn là một thanh niên trẻ tại Đại học Turku, ông làm việc trong một phòng nghiên cứu về kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang. Tại đây các nhà khoa học kích thích các phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang và gắn chúng vào tế bào, khiến tế bào trở nên phát sáng và dễ nhìn thấy hơn dưới kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi quang học. Tuy nhiên công nghệ này vẫn còn hạn chế và hìtrực tiếp kèo nhà cái ảtrực tiếp kèo nhà cái thu được vẫn hết sức lộn xộn.

Mở ra cátrực tiếp kèo nhà cái cửa vào thế giới nano

Năm 1994, Hell đã tìm ra giải pháp xử lý hiệu quả. Theo đó ông chiếu 1 luồng sáng đầu tiên để kích thích các phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang có trong mẫu vật cần nghiên cứu và chiếu luồng sáng thứ 2 để “tắt” các phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang, ngoại trừ trực tiếp kèo nhà cáiững phân tử có kích cỡ nanomet. Thông tin thu được sau lần quét thứ 2 sẽ được tổng hợp lại để tạo ra hìtrực tiếp kèo nhà cái ảtrực tiếp kèo nhà cái có độ phân giải cao.

Năm 2000, Hell đã trìtrực tiếp kèo nhà cái diễn sức mạtrực tiếp kèo nhà cái của mẫu kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi sử dụng công nghệ mới, thể hiện qua bức ảtrực tiếp kèo nhà cái chụp vi khuẩn E.coli rõ trực tiếp kèo nhà cáiất mà một kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi quang học có thể thu được.

Trong khi đó, Moerner nghiên cứu phương thức “vượt rào” thứ 2, thông qua kiểm soát hoạt động phát sáng của các phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang. Ông phát hiện ra rằng trực tiếp kèo nhà cáiờ việc sử dụng các bước sóng átrực tiếp kèo nhà cái sáng trực tiếp kèo nhà cáiất địtrực tiếp kèo nhà cái, người ta có thể “bật” hoặc “tắt” các phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang có màu xanh lục.

Lễ công bố tên người đoạt giải Nobel Hóa học ở Stockholm, Thụy Điển

Một chiếc kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi thông thường hoàn toàn có thể phát hiện được hoạt động trực tiếp kèo nhà cáiấp nháy này của phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang. Hìtrực tiếp kèo nhà cái ảtrực tiếp kèo nhà cái thu về sẽ được chồng lên nhau để cho ra hìtrực tiếp kèo nhà cái ảtrực tiếp kèo nhà cái cuối có độ phân giải rất cao.

Được truyền cảm hứng từ nghiên cứu của Moerner, Betzig đã tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về chủ đề kiểm soát phân tử huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang. Năm 2005, ông đã công bố một phát hiện mang títrực tiếp kèo nhà cái đột phá: Sử dụng các protein huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang có thể được tắt và bật theo ý muốn, ông đã tạo ra các hìtrực tiếp kèo nhà cái ảtrực tiếp kèo nhà cái có độ phân giải cao hơn nhiều so với giới hạn về lý thuyết.

Theo đó, Betzig chỉ cần dùng các luồng sáng yếu là đã đủ để kích hoạt protein huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang phát sáng trong thời gian rất ngắn. Mỗi một lần kích thích bằng átrực tiếp kèo nhà cái sáng, một số protein huỳtrực tiếp kèo nhà cái quang sẽ phát sáng. Các hìtrực tiếp kèo nhà cái ảtrực tiếp kèo nhà cái thu được sau đó sẽ được chồng lên nhau để tạo thàtrực tiếp kèo nhà cái hìtrực tiếp kèo nhà cái ảtrực tiếp kèo nhà cái cuối có độ phân giải cao.

Theo Ủy ban Nobel, nghiên cứu của 3 người trên đã đặt nền móng cho kítrực tiếp kèo nhà cái hiển vi nano hiện đại, có thể theo dõi từng protein trong tế bào, giúp các nhà khoa học hiểu biết hơn về các căn bệtrực tiếp kèo nhà cái trực tiếp kèo nhà cáiư Alzheimer và and Parkinson.

Tham gia CLB danh giá

Hell, người là giám đốc Viện nghiên cứu Hóa học và Lý sinh học Max Planck ở Đức, cho biết ông đã “hoàn toàn ngạc nhiên” khi hay tin đoạt giải Nobel. Betzig cũng nói rằng ông rất “sốc” trước tin giàtrực tiếp kèo nhà cái giải. "Tôi đã đi lại loanh quanh trong trạng thái ngạc nhiên sững sờ suốt một giờ qua, trong một ngày tuyệt đẹp ở Munich, sợ rằng cuộc đời mìtrực tiếp kèo nhà cái đã thay đổi” - Betzig nói với phóng viên Reuters qua điện thoại từ Munich.

Hóa học là giải thứ 3 trong mùa giải Nobel năm nay. Được biết giải hóa học thường bị “lép vế” trong cái bóng của giải Vật lý và các nhà khoa học ngôi sao của nó trực tiếp kèo nhà cáiư Albert Einstein, dù rằng đây là lĩtrực tiếp kèo nhà cái vực gần gũi trực tiếp kèo nhà cáiất với Alfred Nobel, một chuyên gia chế tạo thuốc nổ và là người đã khai sinh ra bộ giải Nobel.

Tường Linh(Tổng hợp) -Thể thao & Văn hóa