El Nobel de química 2014 ha premiat el treball de dos nord-americans i un alemany per establir les bases de la nanoscòpia, una tècnica que ha obert nous camps per a la química i la bioquímica en permetre l'observació molecular.
La Reial Acadèmia de les Ciències Sueca ha destacat que l'alemany Stefan W. Hell i els nord-americans Eric Betzig i William I. Moerner han contribuït a desenvolupar microscopis fluorescents d'alta resolució, i han portat la microscòpia òptica a una nova dimensió, sense estructures massa petites per ser estudiades.
Les seves troballes van permetre, de forma independent, eludir l'equació formulada el 1873 per Ernst Abbe, que demostrava els límits de la resolució microscòpica causa de factors com la longitud d'ona de la llum, de manera que afirmava que aquests aparells mai podrien observar objectes menors a 0,2 micròmetres.
Mentre formava part d'un equip investigador sobre microscòpia fluorescent a la Universitat de Turku (Finlàndia), Stefan Hell es va interessar per l'emissió estimulada i va pensar que podria dissenyar una mena de nanollanterna que escombrés tota la mostra.
El 1994 va presentar en un article científic la microscòpia de depleció per emissió estimulada (STED), tècnica en què un impuls lumínic excita les molècules fluorescents mentre que un altre apaga la fluorescència en totes excepte les de volum nanomètric.
Després d'acceptar un lloc a l'Institut Max Planck de Química Biofísica alemany, va desenvolupar un microscopi STED i el 2000 va demostrar que les seves idees funcionaven en la pràctica, va aconseguir imatges d'un bacteri E. coli a una resolució mai abans vista.
Betzig i Moerner van eludir el límit d'Abbe desenvolupant per separat un altre principi oposat al del STED: la microscòpia de molècula individual, que implica superposar diverses imatges. Moerner es va convertir el 1989 en el primer científic que mesurava l'absorció de llum d'una molècula individual, una troballa que inspiraria molts investigadors, Betzig entre ells. Una dècada després, Moerner es va unir a la Universitat de Califòrnia, on Roger Tsien experimentava amb la proteïna fluorescent verda, treball que el 2008 li va valer el Nobel de química, compartit amb Martin Chalfie i Osamu Shimomura.
La fluorescència d'una variant d'aquesta proteïna podia encendre's i apagar-se a voluntat, va descobrir Moerner, que en va dispersar diverses en un gel perquè la distància superés el límit d'Abbe, cosa que permet que un microscopi discerneixi la brillantor de cada molècula.
Betzig va començar a treballar amb microscopis de camp proper en la dècada del 1990, però encara que va aconseguir detectar la fluorescència en algunes molècules, va acabar assumint les limitacions d'aquesta tècnica.
En un article del 1995 va exposar les seves idees sobre la possibilitat d'eludir el límit d'Abbe usant molècules amb diferents propietats i que brillessin amb diferents colors fluorescents.
Betzig va retornar anys després a la investigació després de sentir parlar de la proteïna fluorescent verda, i el 2005 va trobar proteïnes amb aquesta característica que podria ser activada a voluntat, similars a les detectades abans per Moerner.
