Az elektronmikroszkóp egy olyan mikroszkóp, ami elektronnyalábot azaz nagy sebességre felgyorsított elektronokat használ a megfigyelendő tárgy leképezésére. A hagyományos fénymikroszkópéhoz képest sokkal jobb felbontása révén az elektronmikroszkópos felvételeken az atomok kontúrjai, szabályos kristályrácsszerkezet körvonalai is megfigyelhetők. Azonban ez a nagy felbontású mikroszkóp nem volt képes biológiai anyagok megfigyelésére, mert az elektronsugár elpusztította azokat – mondta az InfoRádiónak Perczel András biokémikus, az MTA-ELTE sejtmodellező kutatócsoport vezetője.

„Az egyik dolog, ami nem volt rendesen megoldva, az elektronnyaláb roncsolóképessége, csökkenteni kellett az elektron energiáját. Ez azt jelenti, hogy rosszabb lett az érzékenysége, nem lehetett vele dolgozni, ezért találták ki a szupervákuum-technikát, ami sok más fejlesztés mellett ezt megoldja.”

A krio-elektronmikroszkóp kifejlesztéséért most három tudós kapta meg a kémiai Nobel-díjat. A brit Richard Henderson, aki 1990-ben a Cambridge Egyetemen először volt képes atomi felbontásban háromdimenziós képet készíteni egy fehérjéről, tehát sikerrel alkalmazta a műszert. Az idáig vezető utat a német-amerikai kutató Joachim Frank, illetve egy svájci tudós Jacques Dubochet kövezte ki. Frank a New York-i Columbia Egyetem tanáraként 1975 és 1986 között kidolgozta, hogy az addig két dimenziós képet adó elektonmikroszkóp felvételeit elemezve, egyesítve háromdimenziós felvételt lehessen készíteni az eszközzel. Dubochet pedig 1980-ban azt az eljárást dolgozta ki, hogy a krio-elekronmikroszkóp vákuumterében, hogyan lehet megakadályozni, hogy a vákuum miatt a víz elpárologjon a biológiai anyagokból.

„Ez egy olyan biológiai minta, amit a másodperc töredéke alatt fagyasztanak le és így üvegszerű és nem jégszerű lesz a víz, ezáltal nem szórja az elektronnyalábot és látható. Ilyen ügyes húzások, fejlesztések kellettek ahhoz, hogy a krio-elektromikroszkópja az utóbbi néhány évben egyre kisebb felbontású legyen, miközben a molekulák mérete a sok száz kilodaltont is meghaladhatja.”

Perczel András szerint a krio-elektronmikroszkóp megalkotása áttörést jelentett a biokémiában elsősorban azért mert a mikroszkópban biokémiai folyamatokat is meg lehet figyelni.

„Ez egy fantasztikus lehetőség. Nemcsak szerkezetről, hanem azokban lévő vagy kódolt mozgásról és dinamikáról, ami szintén fontos a biológiai problémák megoldásához. Nemcsak képet, hanem filmet tudunk alkotni arról, mi történik ezekben a rendszerekben. Számítógépes rekonstrukció segítségével folyamatokat, az átalakulások pillanatait, kémiai reakciókat lehet nyomon követni. A biológia számára ez akkor is forradalmasítóan új technika, ha egyelőre nincs elég készülék világszerte, úgy állnak sorba érte, mint annak idején a Trabantért. Egy készülék ára 2-3 milliárd forint.”

A kitüntetettek összesen 9 millió svéd koronával (291,6 millió forintos összeggel) gazdagodnak, a díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.