The Focus Area NanoScale congratulates Stefan Hell from Göttingen for the Nobel Prize in Chemistry 2014

The Director of the Max-Planck-Institute for Biophysical Chemistry Stefan Hell will be awarded with the Nobel Prize in Chemistry 2014 for his ground breaking developments in the area of ultra-high resolution fluorescence microscopy. With his technique „Stimulated Emission Depletion“-microscopy (STED-microscopy) it is possible to make structures visible in the size rage of a few nanometers, well below the Abbesche limit of 200 nanometers (even in living systems).

Together with the NanoScale-member Stephan Sigrist, Freie Universität Berlin, first biological applications of the ground breaking technique were researched and published since 2006.

http://genetik.bcp.fu-berlin.de/

 

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Die Focus Area NanoScale gratuliert dem Göttinger Forscher Stefan Hell zum Nobelpreis für Chemie 2014

Der Göttinger Wissenschaftler Stefan Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie erhält den Nobelpreis für Chemie 2014 für seine bahnbrechenden Entwicklungen auf der Gebiet der ultrahochaufgelösten Fluoreszenzmikroskopie. In Zusammenarbeit mit dem NanoScale-Mitglied Stephan Sigrist der Freien Universität Berlin, wurden seit 2006 wichtige erste biologische Anwendungen der neu entwickelten Mikroskopietechnik erforscht.

Stefan Hell erhält den Nobelpreis für Chemie 2014 für seine bahnbrechenden Arbeiten zur superaufgelösten Fluoreszenzspektroskopie und teilt ihn sich mit zwei US-amerikanischen Kollegen Eric Betzig und William E. Moerner. Gerade in der biomedizinischen Forschung stellt sich das Problem, Proteine und andere kleinste Architekturen innerhalb von Zellen und Geweben direkt an ihrem Wirkort sichtbar zu machen. Über 100 Jahre schien die Grenze für die Auflösung von Objekten im Lichtmikroskop bei der halben Wellenlänge, etwa 200 Nanometern (millionstel Millimeter), zu liegen - zu groß für die Beobachtung biologischer Prozesse in der Zelle, z.B. die Bildung von Proteinkomplexen.

Die von Stefan Hell entwickelte Technik der „Stimulated Emission Depletion“-Mikroskopie (STED-Mikroskopie) unterläuft die Abbesche Auflösungsgrenze für Lichtmikroskope auf geniale Weise, indem mittels zwei Laserstrahlen Fluoreszenzmoleküle an- und abgeregt werden und durch geschickte räumliche Kombination (Überlappung) der Laserstrahlen angeregte Strukturen weit unterhalb der Lichtwellenlänge bis zu wenigen Nanometern im Mikroskop sichtbar gemacht werden können. Sogar Vorgänge in lebenden Zellen können mit dieser Methode verfolgt werden, beispielsweise der Aufbau und die Verdrahtung von Nervenzellen, die Signalübertragung, Bildung von Proteinkomplexen und Ihre Interaktion mit Zellbestandteilen, sowie grundlegende Prozesse bei der Entstehung zahlreicher Krankheiten.

In Zusammenarbeit mit dem Wissenschaftler Stephan Sigrist, konnten 2006 erste biologische Anwendungen der neuen STED-Technik erfolgen und gemeinsam publiziert werden. Stephan Sigrist nutzte die einmalige Chance, als einer der ersten Forscher mit der neu entwickelten Technik arbeiten zu können. Im Jahr 2006 konnten die Wissenschaftler mit der neuen Methode eine Schlüsselpublikation zu einem „Bruchpilot“ getauften Protein, und seiner Rolle bei der Übertragung von Signalstoffen in Botenstoff-Bläschen, veröffentlichen. Weitere gemeinsame Projekte und Veröffentlichungen folgten. Stephan Sigrist forscht seit 2008 als Mitglied des Exzellenzclusters NeuroCure, des Sonderforschungsbereichs SFB 958 (Sprecher) und der Focus Area Nanoskalige Funktionsmaterialien (NanoScale) als Neurobiologe an der Freien Universität Berlin.

Die Firma Leica Microsystems hat in Folge in Kooperation mit den Wissenschaftlern STED-Mikroskope für biologische Systeme weiter entwickelt und Wissenschaftlern in aller Welt verfügbar gemacht.

The Bruchpilot cytomatrix determines the size of the readily releasable pool of synaptic vesicles.
Matkovic T, Siebert M, Knoche E, Depner H, Mertel S, Owald D, Schmidt M, Thomas U, Sickmann A, Kamin D, Hell SW, Bürger J, Hollmann C, Mielke T, Wichmann C, Sigrist SJ.
J Cell Biol. 2013 Aug 19;202(4):667-83. doi: 10.1083/jcb.201301072.
PMID: 23960145 [PubMed - indexed for MEDLINE] Free PMC Article Related citations Select item 22174254

RIM-binding protein, a central part of the active zone, is essential for neurotransmitter release.
Liu KS, Siebert M, Mertel S, Knoche E, Wegener S, Wichmann C, Matkovic T, Muhammad K, Depner H, Mettke C, Bückers J, Hell SW, Müller M, Davis GW, Schmitz D, Sigrist SJ.
Science. 2011 Dec 16;334(6062):1565-9. doi: 10.1126/science.1212991.
PMID: 22174254 [PubMed - indexed for MEDLINE] Free Article Related citations Select item 16614170

Bruchpilot promotes active zone assembly, Ca2+ channel clustering, and vesicle release.
Kittel RJ, Wichmann C, Rasse TM, Fouquet W, Schmidt M, Schmid A, Wagh DA, Pawlu C, Kellner RR, Willig KI, Hell SW, Buchner E, Heckmann M, Sigrist SJ.
Science. 2006 May 19;312(5776):1051-4. Epub 2006 Apr 13.
PMID: 16614170 [PubMed - indexed for MEDLINE] Free Article

weitere Informationen:
Prof. Dr. Stephan Sigrist
Institut für Biologie / Genetik
Takustraße 6
14195 Berlin
Tel.: +49 (0)30-838-56940 (FU, Dahlem)
stephan.sigrist[at]fu-berlin.de

http://genetik.bcp.fu-berlin.de