Stonásobně posunul hranici zobrazování pomocí mikroskopu. „Je to víc než Nobelova cena,“ říká fyzik Hell

„Nic proti Nobelovým cenám, je hezké takové ocenění získat. Ale víte, když uvažuji nad tím, co jsem v životě dokázal, tak mě uspokojuje především to, že se podařilo dosáhnout stonásobného zlepšení optických mikroskopů,“ hodnotí zásadní průlom.

Hellův mikroskop STED umožnil vědcům pozorovat dění v živých buňkách, čímž otevřel cestu k mnoha dalším objevům v oblasti medicíny, biologie a chemie.

Některé molekuly jakoby zhasneme, zatímco jiné necháme svítit.
Stefan Hell

„Zásadní objev spočívá v tom, že se ve fluorescenčním mikroskopu nepokoušíme drobounké struktury rozeznat tím, že bychom zpřesnili paprsek světla jako takový, ale tím, že si pomocí druhého paprsku pohráváme s osvětlením samotných pozorovaných molekul. Některé jakoby zhasneme, zatímco jiné necháme svítit. A tím od sebe jednotlivé molekuly snadno rozeznáme,“ vysvětluje fyzik, jak docílil desetinásobného zpřesnění pozorování.

Právě za to byl v roce 2014 oceněn. „Klasická hranice optických mikroskopů byla zhruba 200 nanometrů. Díky mikroskopu STED a dalším příbuzným metodám jsme dosáhli desetinásobného zlepšení,“ říká.

Momentálně se Hell věnuje dalšímu posouvání hranic: „Pracujeme na mikroskopech, které jsou opět desetktrát přesnější. To už je dohromady stonásobné zlepšení za posledních dvacet let.“

„Na to zapomeň,“ říkali

Metoda, která je podle Hella se svým stonásobným zlepšením už opravdovou revolucí, se nazývá MINFLUX. „Jde o nový způsob, jakým zjišťujeme, kde se daná molekula nachází, protože pomocí toho rozsvěcení a zhasínání sice dokážeme jednotlivé molekuly pozorovat odděleně, ale neznáme jejich přesnou polohu,“ vysvětluje vědec.

Jsem velmi zvědavý, jaké další objevy nové rozlišení umožní.
Stefan Hell

Pomocí speciálního osvětlení ve tvaru donutu dokáže pozorovatel přesně lokalizovat molekulu, která ho zajímá. „Toto kruhové světlo má uprostřed tmavý bod a když se paprsek dostane do zákrytu s danou molekulou, ta přestane svítit, čímž zjistíme její polohu.“

A protože pozici donutového paprsku je možné určit s přesností na jeden nanometr, lze se stejnou přesností určit i polohu jednotlivých molekul. „Je vážně skvělý pocit, když člověk začne na dvou stech nanometrech a skončí na dvou,“ dělí se Hell o radost z vlastní práce a upozorňuje, že mnoho lidí prorokovalo, že se dostane maximálně na sto nanometrů.

„Na to zapomeň, možná zvládneš tak sto nanometrů, ale víc ne,“ vzpomíná na kritiky, kteří nevěřili v úspěch Hellovy práce. „Umíte si představit, jak se teď tváří,“ uzavírá se smíchem.

Poslechněte si audiozáznam rozhovoru Filipa Rambouska se Stefanem Hellem.