El alemán Stefan W. Hell y los estadounidenses Eric Betzig y William E. Moerner ganaron el Premio Nobel en Química por sentar las bases para permitir que los microscopios de hoy sean capaces de ver las partes más pequeñas de las células vivas: sus moléculas.
Los tres investigadores reciben el galardón por “haber desarrollado la microscopia de fluorescencia de alta resolución”, precisó la Real Academia Sueca de las Ciencias en su comunicado. Este trío inventó la nanoscopia.
Gracias a esta, pueden visualizarse las rutas seguidas por moléculas individuales en una célula viva, lo que abrió una ventana a un vasto campo de investigación y conocimiento antes cerrado.
Por ejemplo, ahora se pueden observar moléculas creando sinapsis en células cerebrales, rastrear proteínas ligadas a enfermedades degenerativas como párkinson y alzhéimer, e incluso seguirles la pista a proteínas individuales en huevos fertilizados, conforme sus células se dividen hasta volverse embriones.
Todo esto era imposible, pues la microscopia óptica permaneció varada debido a una limitación de la física que estos tres científicos lograron eludir.
El microscopista Ernst Abbe estipuló en 1873 una ley fundamental de la óptica que demostraba los límites para la resolución microscópica por factores como la longitud de onda de la luz.
Según Abbe, estos aparatos nunca podrían observar objetos menores a 0,2 micrómetros (un micrómetro es la millonésima parte de un metro). Por lo tanto, bajo un microscopio convencional, una bacteria se veía como un punto difuso cuyo interior era imposible de observar.
Hell, Betzig y Moerner se las arreglaron para esquivar el enunciado de Abbe.
Llega el nanoscopio. Con su decisión, la Real Academia Sueca de las Ciencias reconoció dos principios que han hecho posible la nanoscopia moderna y el arribo de supermicroscopios o nanoscopios capaces de observar procesos moleculares en directo dentro de células vivas.
Hell encontró el primero y en su aplicación se utilizan dos rayos láser, técnica conocida como microscopia de depleción por emisión estimulada (STED).
Con ella, un rayo excita las moléculas fluorescentes para hacerlas brillar, mientras el segundo apaga todo brillo circundante, menos el que se halla a un volumen nanométrico.
Esto amplía la nitidez de las moléculas observadas y conduce a una resolución que sí supera el límite de los 0,2 micrómetros estipulado por Abbe.
El otro principio es opuesto al de Hell, pero también deja atrás lo dicho por Abbe. Se conoce como microscopia de molécula individual y lo desarrollaron por separado Moerner y Betzig.
Se basa en la capacidad de encender y apagar propiedades fluorescentes en moléculas individuales. Con esta técnica, los investigadores fotografían varias veces la misma área de una muestra, permitiendo en cada ocasión que solo se iluminen unas pocas moléculas esparcidas entre sí.
Luego, al sobreponer las distintas imágenes capturadas, obtienen una fotografía de todo el conjunto molecular, pero con una resolución que llega al nivel de los nanómetros.
En las llamadas “ciencias duras”, la entrega de los Premios Nobel del 2014 pasará a la historia por recompensar investigaciones cuyas aplicaciones pueden ser entendidas por cualquier mortal.
Los galardonados en Medicina, por ejemplo, trabajaron sobre la zona del cerebro que da a las personas el sentido de la orientación, y los de Física, por crear los diodos emisores de luz azul (LED, por sus siglas en inglés), una forma de iluminación más barata y respetuosa del ambiente.
Los reconocimientos siguen hoy con el Nobel de Literatura.