Le prix Nobel de Chimie 2014 expliqué simplement

Le prix Nobel de Chimie 2014 récompense trois chercheurs et deux techniques qui permettent aujourd’hui  d’effectuer des observations en microscopie optique à des résolutions que l’on a longtemps cru impossible à atteindre.

 

crédit : scisoku.blog.fc2.com/
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En 1873, le  physicien allemand Ernst Abbe a déterminé une limite pour la microscopie optique traditionnelle : il est physiquement impossible d’obtenir une résolution supérieure à 0,2 micromètres. C‘est pourtant ce que les chercheurs Eric Betzig, Stefan W. Hell, et William E. Moerner on réussi à faire. Grâce à leurs travaux sur la microscopie optique à fluorescence, Il est maintenant possible d’observer  les virus , les protéines et mêmes les molécules au sein de matières vivantes de manière dynamique sans la détruire ni la figer.

 

La technique mise au point par S.W. Hell, publiée en 1994, consiste en l’utilisation de deux lasers. Le premier laser (A), de section circulaire, excite une zone de l’échantillon pour provoquer une émission de fluorescence tandis que le second laser (B), de section annulaire, annule une partie de cette émission de fluorescence. Au final les émissions ne se produisent qu’au centre, dans un volume de l’ordre du nanomètre (A-B). En balayant l’échantillon avec ces deux lasers (1), il est possible de reconstituer une image de celui-ci avec une définition de l’ordre du nanomètre (2).

 

crédit : scisoku.blog.fc2.com

La technique mise au point par W.E. Moernr et E.Betzig  consiste à provoquer la fluorescence de molécules uniques sur toute la surface de l’échantillon grâce à un faible faisceau de lumière (1). Du fait de la faiblesse de l’excitation, seule une faible partie des molécules émettent un signal fluorescent (2) et la distance entre ces molécules excitées est supérieure à la limite de 0,2 micromètre énoncée par E. Abbe. Toute l’astuce consiste à répéter cette opération de nombreuses fois et d’empiler les images obtenues à la manière de calques (3)  pour obtenir au final une image dont la résolution est de l’ordre du nanomètre (4).

 

 

 

 

 

 

 

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