Nu har amerikanerna Eric Betzig och William Moerner samt tysken Stefan Hell gjort det omöjliga. De har sprängt eller åtminstone kringgått den utsatta gränsen med sin sinnrika nya ljusmikroskopi. För det prisas de med Nobelpriset i kemi. Foto: Hubert Jelinek
Nu har amerikanerna Eric Betzig och William Moerner samt tysken Stefan Hell gjort det omöjliga. De har sprängt eller åtminstone kringgått den utsatta gränsen med sin sinnrika nya ljusmikroskopi. För det prisas de med Nobelpriset i kemi. Foto: Hubert Jelinek
De har skapat supermikroskop som gör det möjligt att kika in i livets innersta hemligheter. Med deras teknik kan man se hur sjukdomar utvecklas i levande celler. På bilden ses Stefan Hell tillammans vid mikroskopet. Foto: Hubert Jelinek
De har skapat supermikroskop som gör det möjligt att kika in i livets innersta hemligheter. Med deras teknik kan man se hur sjukdomar utvecklas i levande celler. På bilden ses Stefan Hell tillammans vid mikroskopet. Foto: Hubert Jelinek
Eric Betzig efter att han mottagit av de goda nyheterna. Foto: Andreas Gebert / Epa / TT
Eric Betzig efter att han mottagit av de goda nyheterna.  Foto: Andreas Gebert / Epa / TT
William Moerner. Foto: Linda A. Cicero
William Moerner. Foto: Linda A. Cicero

Supermikroskopet  ger dem Nobelpriset

Publicerad

De har skapat supermikroskop som gör det möjligt att kika in i livets innersta hemligheter.

Med deras teknik kan man se hur sjukdomar utvecklas i levande celler.

Nu får två amerikanska och en tysk forskare Nobelpriset i kemi för att de sprängt gränserna för vad vetenskapen trodde det var möjligt att se.

– Deras arbete har revolutionerat forskningen och kan på lång sikt göra det möjligt att bota sjukdomar som alzheimer och parkinson, säger professor Sara Snogerup Linse, medlem av Nobelkommittén.

Att kunna titta in i och utforska livets minsta beståndsdelar har alltid varit en utmaning för forskare. Ända sedan 1600-talet har de kunnat använda mikroskop, men fram till nyligen ansåg man att det fanns en viss gräns – som hade ställning av vetenskaplig lag – för hur nära objektet man kunde komma med ett mikroskop.

Nu har amerikanerna Eric Betzig och William Moerner samt tysken Stefan Hell gjort det omöjliga. De har sprängt eller åtminstone kringgått den utsatta gränsen med sin sinnrika nya ljusmikroskopi.

Tidigare kunde man studera enskilda celler ”utifrån”. Efter deras upptäckter kan forskarna se hur molekyler rör sig inne i levande celler, hur de skapar kontaktpunkter mellan hjärnans nervceller. De kan följa proteiner som sammanfogas till klumpar vid sjukdomar som parkinson och alzheimer, de kan se hur enskilda proteiner i befruktade ägg delar sig.

Årets tre Nobelpristagare i kemi har ”förminskat” mikroskopin till nanoskopi – och därmed skapat grunden för vetenskapliga genombrott inom biologi, medicin, kemi, fysik och en rad andra vetenskaper.

– Där gränsen tidigare gick såg man hela bakterier, knappast några virus, inga interna strukturer. Man såg cellen ganska grovt. Nu ser man hur celler är uppbyggda, vad som sitter nära vad, hur proteiner samverkar, säger Sara Snogerup Linse, kemiprofessor i Lund och medlem i Nobelkommittén för kemipriset.

– Tidigare var det som att man kunde se ett hus utifrån. Nu ser man vad människorna inne i huset gör, var de bor, när de träffar varandra.

– Det innebär en ny nivå på informationen. Det ger uppslag till nya frågor inom forskningen. Och på sikt kan tekniken troligen också användas för diagnos av patienter på sjukhus, säger hon.


Sara Snogerup Linse förklarar att hjärnsjukdomar som alzheimer och parkinson handlar om att proteiner sammanfogas till aggregat. Forskare har länge velat veta hur de bildas i detalj. Med den nya ljusmikroskopin kan man följa dessa processer – och det ger hopp om att hitta lösningar på gåtorna kring de svåra sjukdomarna.

Och den kanske viktigaste poängen med pristagarnas upptäckt är att den kan användas på levande celler, så att forskarna kan följa förloppen. Elektronisk mikroskopi ger lika stor upplösning, men kan inte användas på levande prov.

– Det här är verkligen en stor förbättring. Fördelen jämfört med den elektroniska mikroskopin är att man kan jobba med levande organismer utan att döda dem. Man ser tio gånger bättre än vad man gör med ett optiskt mikroskop. Nu kan man dela ett hårstrå i 10 000 bitar, tidigare bara 1 000, säger Anne L’Huillier, professor i atomfysik i Lund.

Hon är medlem av Nobelkommittén för fysikpriset, men också en av kemipriskommitténs sakkunniga i år, något som understryker den tvärvetenskapliga nyttan av den nya ljusmikroskopin.

Länge var Abbes gräns något av en lag inom ljusmikroskopin. Den tyske forskaren Ernst Abbe fastslog 1873 att mikroskopets upplösningsförmåga hänger på ljusets våglängd. Enligt hans slutsats kunde ljusmikroskopet aldrig visa detaljer mindre än ungefär 0,2 mikrometer, vilket är halva ljusets våglängd.

Abbes gräns gäller fortfarande i teorin, men Eric Betzig, William Moerner och Stefan Hell – som forskat oberoende av varandra – har lyckats kringgå den med hjälp av olika metoder som är baserade på laserbestrålning och fluorescerande, självlysande molekyler. Därmed gäller inga gränser längre i praktiken.

”Rent teoretiskt finns numera ingen struktur som är för liten för att studera”, skriver Nobelkommittén.


Thomas Laurell, professor i medicinska och kemiska mikrosensorer i Lund, använder som så många andra vetenskapsmän ordet ”revolutionerande” för att beskriva pristagarnas rön.

– Mikroskopet har fått oerhört genomslag i medicinsk biologi. Det har börjat slå igenom på sjukhus, det kommer mer och mer. Det är verkligen en revolution inom livsvetenskapen, säger Thomas Laurell, en av Nobelkommitténs sakkunniga för årets kemipris.

– Nu ser vi vad som händer i det intrikata maskineriet inuti cellerna. Vi förstår samband på en helt annan nivå än tidigare. Vi förstår varför det går snett ibland.

– Vi förstår hur nervsystemet fungerar i hjärnan. Om man förstår sjukdomar kan man sedan skräddarsy behandlingar. Det kan säkerligen få betydelse för sjukdomar som parkinson, alzheimer och als, säger han.

Som alltid är årets Nobelpristagare ”helt överraskade” över att de fått världens finaste vetenskapliga utmärkelse. Även om alla tillhör den högsta internationella eliten inom sina områden har väl ännu ingen medgett att han suttit klistrad framför telefonen och nervöst väntat på samtal från Stockholm

– Jag var totalt överraskad, jag kunde inte tro det, säger Stefan Hell till medierna.

– Jag har gått omkring som i dvala den senaste timmen, en fin dag i München, av rädsla för att mitt liv skulle ha förändrats, säger han.


William Moerner förklarar att han är ”överväldigad”. Han befann sig på en vetenskaplig konferens i Brasilien när han fick nyheten.

– Jag visste att det fanns en chans, men hade verkligen ingen aning. Det är något som ger en hjärtklappning, säger Moerner till Reuters.

– Jag är otroligt upprymd och stolt över att bli belönad tillsammans med Eric Betzig och Stefan Hell, säger han till AP.

De tre Nobelpristagarna har alla ägnat sig åt forskning som på sikt kan tillämpas på hjärnsjukdomar, cancer och andra medicinska problem. Stefan Hell har studerat levande nervceller i hjärnan, William Moerner har undersökt proteiner som är inblandade i Huntingtons sjukdom och Eric Betzig har följt hur celler delar sig i embryon.

– Det är mycket, mycket viktigt att förstå hur celler arbetar och förstå vad som går fel. Alla sjukdomar beror på att cellen inte fungerar. För att förstå vad en sjukdom betyder måste man förstå cellen och förstå sjukdomen, säger Stefan Hell till AP.

– Jag är övertygad om att tack vare den här upptäckten, som resultat av att vi kan se detaljer i mycket högre upplösning, kan vi mycket snabbare förstå vad som händer i cellen om en sjukdom bryter ut, säger han till Reuters.


Moerner förklarar att deras upptäckter gör det möjligt för forskare att avgöra om enskilda molekyler skiljer sig från varandra.

– Om man betraktar en av molekylerna i taget kan vi observera exakt när de ändras från ett tillstånd till ett annat, säger han till AP.

Två olika principer för ljusmikroskopi belönas, skriver Nobelkommittén i sin presentation. Den ena kallas kallas "stimulated emission depletion" (STED) och genomfördes av Stefan Hell år 2000. Den bygger på att mikroskopet har två olika laserstrålar. Den ena strålen stimulerar fluorescerande molekyler att lysa. Den andra strålen släcker ner all fluorescens utom den i en nanometerstor volym.

Fluorescens betyder att ett ämne som har absorberat ljus återutsänder ljus.

Genom att svepa över provet skapas med Hells metod en helhetsbild med en upplösning som är bättre än den som var möjlig enligt Abbes gräns från slutet av 1800-talet.

Eric Betzig och William Moerner lade grunden till den andra metoden var för sig. Den kallas enmolekylmikroskopi och bygger på att forskare kan slå på och av enskilda molekylers fluorescens.

De tar många bilder av samma yta och låter bara några få glest belägna molekyler lysa åt gången. När de glesa bilderna läggs ovanpå varandra, skapas en tät superbild med upplösning på nanonivå. Eric Betzig använde den här metoden första gången 2006.


Sven Lidin, kemiprofessor i Lund och ordförande i Nobelkommittén, säger att flera av pristagarna var nära att ge upp – en lämnade till och med forskningsvärlden under flera år – eftersom de jobbade i en brant uppförsbacke när de utmanade etablerade vetenskapliga sanningar.

– Det här ett pris som går till alla forskningsområden. Kemi, medicin, fysik, det raderar ut gränserna. Nu kan vi studera mycket mindre objekt än tidigare, säger Sven Lidin i en tv-intervju på Nobelstiftelsens hemsida.

– Den stora fördelen med pristagarnas metod är att det går att följa processer inuti levande celler. Med andra metoder, som elektronmikroskopi, skivar man och fixerar cellen så att den dör.

– Med deras metod kan man följa levande, dynamiska processer. De tar oss till den levande världen där den riktiga kemin äger rum, säger han.

Tack för att du hjälper oss att rätta fel!

Även om vi alltid försöker skriva så korrekta artiklar som möjligt kan det ibland smyga sig in felaktigheter. Därför uppskattar vi din felrapport. Rapportera vad i artikeln som inte stämmer i formuläret nedan. Det kan handla om stavfel, bildfel, syftningsfel eller faktafel.

Var gärna så tydlig som möjligt angående vad felet gäller. Tack för din hjälp!

Tack!

Din rättelse har skickats vidare till redaktionen!

En redaktör kommer att läsa din rättelse så snart som möjligt. Tack för att du hjälper oss!

Thomas MattsonAnsvarig utgivare

Jag vill att Expressen ska vara den tidning som är mest generös med genmälen, rättelser samt hur vi redovisar eventuella klander från Pressens Opinionsnämnd.

Expressens ambition är tydlig. I vår "Kvalitetspolicy" slår jag fast att det som publiceras ska vara korrekt. Mitt första beslut som chefredaktör var att införa en fast plats i tidningen och på sajten för korrigeringar. Men vi är människor. Som gör misstag, blir lurade eller stressas till slarv. Det är några förklaringar till fel i medier, men de ursäktar ändå inte redaktionen om någon utsätts för publicitetsskada.

Expressen står bakom de "Etiska regler för press, radio och tv" som formulerats av Publicistklubben, Svenska Journalistförbundet, Tidningsutgivarna, Sveriges Tidskrifter, Sveriges Radio, Sveriges Television samt Utbildningsradion.

"Reglerna är mer av tumregler än en formell regelsamling", konstaterar Allmänhetens Pressombudsman (PO). Vad som är god pressetik måste avgöras från fall till fall och det finns inga exakta svar. Men det är bra att saken diskuteras.

Expressen talar ofta och gärna klarspråk, vi granskar och vi avslöjar; det hör journalistiken till att inte alla kommer att uppskatta det vi berättar. Och om du anser att du utsatts för en publicitetsskada är det snabbaste sättet att få upprättelse att mejla till rattelse@expressen.se eller ringa vår nyhetsdesk på telefon 08-738 30 00. Men det går också att göra en så kallad PO-anmälan för få en pressetisk prövning. Expressen talar ofta och gärna klarspråk, vi granskar och vi avslöjar; det hör journalistiken till att inte alla kommer att uppskatta det vi berättar. Och om du anser att du utsatts för en publicitetsskada är det snabbaste sättet att få upprättelse att mejla till rattelse@expressen.se eller ringa vår nyhetsdesk på telefon 08-738 30 00. Men det går också att göra en så kallad PO-anmälan för få en pressetisk prövning.


Till Expressens startsida