Kavli-Preis für Nanooptik-Revolution
Stefan Hell erhält eine der weltweit höchsten Auszeichnungen für seine Entwicklungen, die zur Fluoreszenzmikroskopie mit Nanometerauflösung führten.
Eine der weltweit höchsten Auszeichnungen geht an Stefan Hell, der am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie und am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg forscht. Der mit einer Million US-Dollar dotierte Kavli-Preis für Nanowissenschaften wird in diesem Jahr an drei Forscher verliehen: Neben Stefan Hell erhalten Thomas Ebbesen (Straßburg) und Sir John Pendry (London) die Auszeichnung für ihre Beiträge zur Nanooptik, die althergebrachte Glaubenssätze zur Auflösungsgrenze der optischen Mikroskopie und Bildgebung überwunden haben. Der Preis wird am 9. September 2014 in Oslo durch den norwegischen König verliehen.
Abb.: Prof. Dr. Stefan W. Hell erhält den Kazli-Preis für Nanowissenschaften. (Bild: Schuller / MPIBPC)
Mit dem Kavli-Preis wird der Göttinger Forscher Stefan Hell geehrt „für seine bahnbrechenden Entwicklungen, die zur Fluoreszenzmikroskopie mit Nanometerauflösung führten und neue Anwendungen in der Biologie eröffneten“, so die Begründung der Jury. Die Auszeichnung wird jedes zweite Jahr gemeinschaftlich von der Norwegischen Akademie der Wissenschaften, der Kavli-Stiftung und dem Norwegischen Ministerium für Bildung und Forschung verliehen.
Mit neuen physikalischen Konzepten ist es Hell gelungen, die Beugungsgrenze von Lichtmikroskopen fundamental zu unterlaufen. Er revolutionierte damit die Lichtmikroskopie und eröffnete völlig neue Einblicke in den Nanokosmos lebender Zellen.
Herkömmliche Lichtmikroskope können Objekte, die weniger als 200 Nanometer voneinander entfernt sind, im Bild nicht mehr trennen. Für Biologen wie Mediziner bedeutete dies eine enorme Einschränkung: Um Strukturen in lebenden Zellen zu untersuchen, reicht diese Auflösung bei weitem nicht aus. Die von Hell erfundene und entwickelte STED-Mikroskopie und damit verwandte Verfahren erlauben es heute, Zellen mit einer bis zu zehnmal besseren Detailschärfe zu untersuchen.
Der Ansatz des Physikers beruht auf einem Kniff: Eng benachbarte Details werden unter Verwendung eines speziellen Lichtstrahls sequenziell dunkel gehalten, sodass sie nicht gleichzeitig, sondern nacheinander aufleuchten. Sie können somit im Lichtmikroskop unterschieden werden. „Ein großer Vorteil ist, dass unserer Methode ein relativ allgemeines Grundprinzip zugrunde liegt. Die Hochauflösung ist daher längst nicht ausgereizt“, so Hell. Mit seinen Abteilungen NanoBiophotonik am MPI-BCP und Optische Nanoskopie am DKFZ forscht er intensiv daran, noch feiner in die molekularen Details der lebender Zellen vorzustoßen.
Als wichtige Einsatzgebiete seiner Methoden sieht der Preisträger vor allem die Biologie und Medizin. „Um Krankheiten zu erforschen oder neue Medikamente zu entwickeln, bietet die STED-Mikroskopie reichlich Potenzial. Wir stehen erst ganz am Anfang, dieses auszuschöpfen“.
MPIBCP / CT
