Nobel Quimica
Páginas: 7 (1527 palabras)
Publicado: 16 de abril de 2015
PREMIO NOBEL 2014
Educ. quím., 26(1), 50-51, 2015. © Universidad Nacional Autónoma de México, ISSN 0187-893-X
Publicado en línea el 11 de diciembre de 2015, ISSNE 1870-8404
Premio Nobel de Química 2014
Microscopía de fluorescencia
con super-resolución
Andrés Arroyo-Pieck y Jorge Peón*
ABSTRACT (Super-resolved fluorescence microscopy)
The Nobel Prize in Chemistry 2014 was awarded to thedevelopers of modern optical fluorescence
microscopy techniques that allow imaging of living systems with nanometer resolution. These methodologies also allow for the time-resolved tracking of chemical and biochemical processes at the
single molecule level. The works of Eric Betzig, Stefan W. Hell and William E. Moerner have given us
extraordinary tools to study biological systems at unprecedented levelsof spatial resolution.
KEYWORDS: Nobel Prize 2014, chemistry, super-resolved microscopy
Resumen
El Premio Nobel de Química del 2014 se otorgó a los desarrolladores de las técnicas más modernas de
microscopía óptica de fluorescencia. Estas metodologías permiten obtener imágenes de sistemas vivos con una resolución espacial de nanómetros. Además, gracias a estos desarrollos hoy en día es
posible darseguimiento temporal a procesos químicos y bioquímicos al nivel de una molécula individual. Los trabajos de Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner nos han dado herramientas
extraordinarias para estudiar los sistemas biológicos a los niveles más fundamentales.
Palabras clave: Premio Nobel 2014, química, microscopía de super-resolución
L
a microscopía óptica es una de las herramientasmás importantes de las ciencias biológicas, empezando con el descubrimiento de las células en 1665
por Robert Hooke. A través de los años se han desarrollado numerosas técnicas para mejorar el contraste y la
calidad de las imágenes obtenidas, ayudando inmensamente a la investigación científica. Sin embargo, estas técnicas se
encontraban limitadas por la resolución con la que se podían
observar lossistemas vivos.
Cuando la luz entra en un microscopio es refractada por
los lentes utilizados para iluminar y formar la imagen; sin
embargo, efectos de difracción imponen un límite al área de
la muestra que es irradiada, como sucede en microscopía
confocal. En el caso de la microscopía de fluorescencia en general esto sucede en dos instancias: para la luz de excitación
y para la emisión de lasmoléculas. Lo anterior produce que
las moléculas fluorescentes no se vean como puntos de luz
en el plano focal, sino como pequeñas manchas de luz conocidas como “discos de Airy”, que son cientos de veces mayores al tamaño del emisor, es decir, de una molécula individual. Cuando dos o más moléculas se encuentran juntas,
estos discos de luz se sobreponen, dando una imagen cuya
resolución es del orden dela longitud de onda de la luz utilizada (Novotny & Hecht, 2006).
*Instituto de Química de la UNAM, México.
Correo electronico: jpeon@unam.mx
50
PREMIO NOBEL 2014
En el orden acostumbrado: Eric Betzig, William E. Moerner y Stefan W. Hell.
(Los créditos de las fotos son, respectivamente: Matt Staley/HHMI; ©Bernd Schuller, Max-Plank Institute; K. Lowder vía Wikimedia Commons, CCBY-SA-3.0).
Ladistancia mínima para que dos componentes de un
sistema puedan diferenciarse con un microscopio se aproxima con el límite de difracción de Abbe, quien encontró que
la resolución mínima que se podría alcanzar con luz visible
es de aproximadamente 200 nm (Abbe, 1873).
El uso de longitudes de onda de luz más pequeñas, en la
región del ultravioleta y los rayos X, permite una mayor resolución en lasimágenes, pero la preparación de las muestras
y la irradiación con luz de alta energía no son compatibles
con el uso de células vivas, por lo que durante muchos años
no se pudo observar la estructura fina y los procesos a nanoescala en muestras biológicas vivas (Koster & Klumperman,
2003).
EDUCACIÓN QUÍMICA
•
ENERO DE 2015
El límite de Abbe no pudo ser superado sino hasta más
de 100 años...
Educ. quím., 26(1), 50-51, 2015. © Universidad Nacional Autónoma de México, ISSN 0187-893-X
Publicado en línea el 11 de diciembre de 2015, ISSNE 1870-8404
Premio Nobel de Química 2014
Microscopía de fluorescencia
con super-resolución
Andrés Arroyo-Pieck y Jorge Peón*
ABSTRACT (Super-resolved fluorescence microscopy)
The Nobel Prize in Chemistry 2014 was awarded to thedevelopers of modern optical fluorescence
microscopy techniques that allow imaging of living systems with nanometer resolution. These methodologies also allow for the time-resolved tracking of chemical and biochemical processes at the
single molecule level. The works of Eric Betzig, Stefan W. Hell and William E. Moerner have given us
extraordinary tools to study biological systems at unprecedented levelsof spatial resolution.
KEYWORDS: Nobel Prize 2014, chemistry, super-resolved microscopy
Resumen
El Premio Nobel de Química del 2014 se otorgó a los desarrolladores de las técnicas más modernas de
microscopía óptica de fluorescencia. Estas metodologías permiten obtener imágenes de sistemas vivos con una resolución espacial de nanómetros. Además, gracias a estos desarrollos hoy en día es
posible darseguimiento temporal a procesos químicos y bioquímicos al nivel de una molécula individual. Los trabajos de Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner nos han dado herramientas
extraordinarias para estudiar los sistemas biológicos a los niveles más fundamentales.
Palabras clave: Premio Nobel 2014, química, microscopía de super-resolución
L
a microscopía óptica es una de las herramientasmás importantes de las ciencias biológicas, empezando con el descubrimiento de las células en 1665
por Robert Hooke. A través de los años se han desarrollado numerosas técnicas para mejorar el contraste y la
calidad de las imágenes obtenidas, ayudando inmensamente a la investigación científica. Sin embargo, estas técnicas se
encontraban limitadas por la resolución con la que se podían
observar lossistemas vivos.
Cuando la luz entra en un microscopio es refractada por
los lentes utilizados para iluminar y formar la imagen; sin
embargo, efectos de difracción imponen un límite al área de
la muestra que es irradiada, como sucede en microscopía
confocal. En el caso de la microscopía de fluorescencia en general esto sucede en dos instancias: para la luz de excitación
y para la emisión de lasmoléculas. Lo anterior produce que
las moléculas fluorescentes no se vean como puntos de luz
en el plano focal, sino como pequeñas manchas de luz conocidas como “discos de Airy”, que son cientos de veces mayores al tamaño del emisor, es decir, de una molécula individual. Cuando dos o más moléculas se encuentran juntas,
estos discos de luz se sobreponen, dando una imagen cuya
resolución es del orden dela longitud de onda de la luz utilizada (Novotny & Hecht, 2006).
*Instituto de Química de la UNAM, México.
Correo electronico: jpeon@unam.mx
50
PREMIO NOBEL 2014
En el orden acostumbrado: Eric Betzig, William E. Moerner y Stefan W. Hell.
(Los créditos de las fotos son, respectivamente: Matt Staley/HHMI; ©Bernd Schuller, Max-Plank Institute; K. Lowder vía Wikimedia Commons, CCBY-SA-3.0).
Ladistancia mínima para que dos componentes de un
sistema puedan diferenciarse con un microscopio se aproxima con el límite de difracción de Abbe, quien encontró que
la resolución mínima que se podría alcanzar con luz visible
es de aproximadamente 200 nm (Abbe, 1873).
El uso de longitudes de onda de luz más pequeñas, en la
región del ultravioleta y los rayos X, permite una mayor resolución en lasimágenes, pero la preparación de las muestras
y la irradiación con luz de alta energía no son compatibles
con el uso de células vivas, por lo que durante muchos años
no se pudo observar la estructura fina y los procesos a nanoescala en muestras biológicas vivas (Koster & Klumperman,
2003).
EDUCACIÓN QUÍMICA
•
ENERO DE 2015
El límite de Abbe no pudo ser superado sino hasta más
de 100 años...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.