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Nobelpreisträger Hell: Leistung steigt rasant

Vortrag Nobelpreisträger Hell: Leistung steigt rasant

Die Schädelplatte der betäubten Maus ist geöffnet. Die Vorgänge in den lebenden Gehirnzellen lassen sich mit dem von Nobelpreisträger Prof. Stefan Hell entwickelten STED-Mikroskop beobachten. Hirnaktivitäten, so zeigt das Experiment, führen zu leichten morphologischen Veränderungen. Viele solcher Entdeckungen wird das STED-Mikroskop in der Biologie ermöglichen, ist sich Hell sicher. 480 Menschen verfolgen im vollbesetzten Hörsaal 010 des Zentralen Hörsaalgebäudes der Universität den Ausführungen des Physikers über Lichtmikroskopie im 21. Jahrhundert in der Vortragsreihe „Faszinierendes Weltall“.

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Berichtet über seine Erfindung der STED-Mikroskopie und die Zukunft der Lichtmikroskopie: Physiker Stefan Hell.

Quelle: Hinzmann

Göttingen. Mit Hells Erfindung lassen sich erstmals auch Verteilung, Bewegung und Interaktion von Proteinen in Viren unter dem Lichtmikroskop beobachten. So zeigt Hells Labor am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg, dass sich in reifen HI-Viren das Protein Env an einer Stelle bündelt. So bereitet sich das Virus auf den Durchbruch in eine neu zu infizierende Zelle vor. „Wenn wir den Mechanismus verstehen, können wir Medikamente entwickeln“, betont der 52-jährige Physiker, der 2014 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet worden ist.

100 Jahre lang galt es als unmöglich, mit einem Lichtmikroskop Strukturen zu erkennen, die kleiner als 200 Nanometer sind. Hell gelang es, mit seinem STED-Mikroskop diese Grenze zu durchbrechen. Ende der 80er Jahre hatte er die Idee, nicht die Linse zu verbessern, sondern Eigenschaften der zu untersuchenden Probe zu nutzen. Das Mikroskop bringt einen Teil der zu untersuchenden Strukturen zum Fluoreszieren, während er die Fluoreszenz anderer Teile unterdrückt. Das, was leuchtet, ist so klar zu erkennen.    

Mit diesem Ansatz ist es nun theoretisch möglich, mit einem Lichtmikroskop einzelne Atome in den Blick zu nehmen. „Bis dahin sind noch viele technische Probleme zu lösen“, stellt Hell klar. 250 STED-Mikroskope finden mittlerweile weltweit Verwendung. „Die Verbreitung wird rapide steigen“, sagt der Erfinder. In zehn Jahren werde das Gerät „in keinem ernstzunehmenden Zelllabor“ mehr fehlen.

Seit Mai 2014 gibt es drei Firmen, die solche Mikroskope herstellen, darunter eine in Göttingen. Der Preis fällt seither radikal, die Leistung steigt rasant. „Konkurrenz belebt das Geschäft“, sagt Hell. Und: „Eine gute Idee lässt sich nicht aufhalten.“

Ob auch jemand anders die Erfindung hätte machen können, will einer der Zuhörer wissen. Das Gerät hätte bereits in den 60er Jahren entwickelt werden können, erwidert Hell. Er sei der erste gewesen, der die richtige Idee gehabt und konsequent verfolgte.

Einfach sei es nicht gewesen, den Konsens in der wissenschaftlichen Gemeinschaft in Frage zu stellen. Sechs, sieben Jahre habe er darum kämpfen müssen, seine Idee in einem Labor zu erproben.  Universitäten hätten abgewinkt. Erst 1997 habe ihm das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen eine Chance gegeben. „Viele Menschen wollen ihre Komfortzone nicht verlassen“, erklärt sich Hell den Widerstand. Sie wären selbst dann nicht zu überzeugen, wenn man nachweise, dass etwas doch gehe.

Die Vortragsreihe „Faszinierends Weltall“ wird mit einem Sondertermin am Montag, 19. Januar, fortgesetzt: „Stefan Zweig, Thomas Mann, das Higgs-Teilchen und die Gravitationswellen“ lautet der Vortrag von Prof. Harald Lesch, München.

Von Michael Caspar

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