【GRi草根影響力新視野/記者梁瓈月】

2014年諾貝爾化學獎是由美國科學家貝席格(Eric Betzig)、德國學者黑爾(Stefan W. Hell),及美國學者莫納(William E. Moerner)獲得,得獎理由是「研發出超高解析的螢光顯微技術」。這項研發對我們人類有甚麼偉大的貢獻呢?以下是評審的短評。


(影音說明:2014諾貝爾化學獎公布)

我們在念書時期都會學習使用光學顯微鏡觀察生物細胞,這些科學家克服了長久以來,光學顯微鏡解析度基本的限制,1873年,顯微鏡光學家恩斯特•阿貝(Ernst Abbe)規定了傳統光學顯微鏡最大解析度的物理限制:受到繞射限制(diffraction limit)的影響,解析度僅達可見光波長的一半約0.2微米(即0.00002公分),以致傳統光學顯微鏡無法看見小於0.2微米微小細菌的生物特徵。


(圖說:獲獎3位科學家)

2000年,Stefan Hell率先以螢光技術攻破這項障礙:透過雷射發出的能量脈衝照亮分子。Betzig和Moerner教授緊隨其後利用螢光的變化形式:運用螢光蛋白而非雷射來標記生物細胞。他們的突破性發現關鍵在於,他們不僅突破了存在一個世紀以來的阿貝障礙,讓顯微鏡變成奈米顯微鏡,使科學家能夠以數十億分之一的尺度研究分子內的細胞過程。透過這個發明,光學顯微技術進展到奈米世界,科學家不僅可以研究有機體的形式和形狀,亦可更清楚了解重要生物過程的發生方式。


(圖說: STED 顯微技術利用兩道雷射激發與抑制螢光分子,掃瞄出高解析圖像)

因此,Eric Betzig博士、Stefan Hell博士與 William Moerner博士因克服了長年來被視為光學顯微鏡解析度的基本障礙,研發出「研發超級解析度螢光顯微鏡學」共同獲頒化學獎。

諾貝爾獎評審委員會表示:「他們的開創性研究將光學顯微鏡推進至奈米尺度。如今,奈米螢光顯微鏡技術已於全世界廣泛使用,幾乎每天都能以新的知識為人類帶來最大的福祉。」


(圖說: 單分子顯微技術 )

由於這項技術將協助人類更深入暸解有機體,將有助生醫研發,如果你也從事醫療生技,不妨多利用奈米螢光顯微技術,將可探查更多細胞秘密。

引據來源:
http://www.elsevier.com/connect/honoring-the-2014-nobel-laureates-with-free-access-to-selections-of-their-research#Medicine

 

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