Pendant longtemps, il a été impossible de voir des molécules individuelles au microscope. Les Américains Eric Betzig et William Moerner et l'Allemand Stefan Hell ont rendu cela possible.
Pendant longtemps, il était impossible de voir des molécules individuelles au microscope. Les Américains Eric Betzig et William Moerner et l'Allemand Stefan Hell ont rendu cela possible et ont reçu cette semaine le prix Nobel de chimie. Leurs recherches sur la microscopie à fluorescence à haute résolution ont rendu le nanomonde visible.
À la fin du XIXe siècle, Ernst Abbe a défini la limite de la microscopie optique à environ la moitié de la longueur d'onde de la lumière. Cela signifie que vous ne pouvez voir que les plus grandes parties - ou "organites" - d'une cellule individuelle.
Pendant longtemps, les scientifiques ont dû s'appuyer sur d'autres méthodes, telles que la microscopie électronique, pour voir des objets plus petits que 0,2 micromètre, tels que des virus, des protéines et de petites molécules. Cependant, ces méthodes nécessitent souvent des interventions qui finissent par provoquer la mort de la cellule étudiée. Étudier la matière vivante jusqu'au nanomètre restait de toute façon impossible. Les lauréats du prix Nobel Betzig, Moerner et Hell n'ont pas franchi la barrière d'Abbe, mais ont réussi à la contourner grâce à l'utilisation de molécules fluorescentes.
Stefan Hell a développé la microscopie à épuisement des émissions stimulées (STED) en l'an 2000 † Deux faisceaux laser sont utilisés, l'un éclaire les molécules fluorescentes dans les cellules, l'autre neutralise toute fluorescence sauf dans les structures de niveau nanométrique. Une image est alors composée nanomètre par nanomètre.
Eric Betzig et William Moerner ont indépendamment jeté les bases d'une deuxième méthode, la microscopie à molécule unique † Ils utilisent la propriété d'activer et de désactiver la fluorescence de molécules individuelles. Ils prennent des photos successives d'une même zone, n'éclairant que quelques molécules. En superposant ensuite toutes les photos, elles peuvent suivre le cheminement des molécules éclairées.
Stefan Hell sur le microscope STED.
Aujourd'hui, la nanoscopie est utilisée dans le monde entier pour l'étude des processus moléculaires dans les cellules vivantes. Grâce à la méthode, par exemple, des protéines individuelles impliquées dans la maladie de Parkinson ou d'Alzheimer ou situées dans des œufs fécondés peuvent être étudiées. (ks)
Eric Betzig (1960) est affilié au Howard Hughes Medical Institute (États-Unis), William Moerner (1953) à l'Université de Stanford. L'Allemand d'origine roumaine Stefan Hell (1962) dirige actuellement le Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie à Göttingen.
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