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18.03.2017

16:26 Uhr

Nobelpreisträger Stefan Hell

Das ultimative Mikroskop

VonKatrin Terpitz

Für sein hochauflösendes Lichtmikroskop bekam er den Nobelpreis. Nun hat Stefan Hell seine Entdeckung weit übertroffen. Der Göttinger Forscher erzählt, warum das ein historischer Durchbruch ist – gerade für die Medizin.

„Forscher in Deutschland sollten sich mehr zutrauen“, sagt Stefan Hell. dpa

Nobelpreisträger

„Forscher in Deutschland sollten sich mehr zutrauen“, sagt Stefan Hell.

Stefan Hell ist eine Ausnahmeerscheinung. So mancher Forscher hätte sich nach dem Nobelpreis zurückgelehnt. Der Göttinger Direktor des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie legte erst richtig los. Mit seinem neuen Lichtmikroskop lassen sich die molekularen Abläufe in Zellen nun hundertmal schärfer erkennen als früher. Näher ran geht nicht. Im Gespräch mit dem Handelsblatt erzählt der 54-jährige „Entrepreneur des Jahres 2015“, welche neuen Welten sich für die Medizin dadurch eröffnen - und wann ihm die besten Ideen kommen.

Professor Hell, 2014 haben Sie den Nobelpreis für Chemie bekommen, weil Sie die Lichtmikroskopie revolutioniert haben. Den Preis erhielten Sie zusammen mit den US-Kollegen Eric Betzig und William Moerner. Die hatten einige Jahre nach Ihnen eine andere Methode beim Vergrößern entwickelt. Nun haben Sie erneut eine fundamentale Entdeckung gemacht. Geht denn noch mehr als der Nobelpreis?
Nach dem Nobelpreis habe ich nicht aufgehört zu forschen. Mein Sted-Verfahren habe ich mit dem verwandten, doch in einem wichtigen Punkt unterschiedlichen Palm-Verfahren der beiden US-Kollegen kombiniert. Das war nicht trivial. Mit jeder dieser Methoden konnte man zehnmal schärfer sehen als vorher. Mit meinem neuen Verfahren, Minflux genannt, kann man jetzt bis zu hundertmal schärfer sehen. Wir kommen damit an die ultimative Grenze, die man mit einem Fluoreszenz-Lichtmikroskop erreichen kann: die Größe eines Moleküls. Das ist ein fundamentaler Schritt.

Wie genau funktioniert Ihre Methode – ganz grob für Laien erklärt?
Mit meinen Sted-Verfahren werden benachbarte fluoreszierende Moleküle durch einen donut-förmigen Laserstrahl nacheinander zum Leuchten gebracht. So lässt sich die Position des Moleküls genau bestimmen. Das Palm-Verfahren der US-Kollegen wiederum kann einzelne Moleküle gezielt ansteuern. Ich habe nun die Stärken aus beiden Verfahren vereint.

Vita Stefan Hell

Der Forscher

Stefan Hell, Jahrgang 1962, ist Banater Schwabe und besucht im rumänischen Temeswar die deutsche Schule – wie auch Literatur-Nobelpreisträgerin Herta Müller. Familie Hell siedelt 1978 nach Deutschland über. In Heidelberg promoviert Hell in Physik. Im finnischen Turku gelingt ihm der Beweis, dass ein Lichtmikroskop eine höhere Auflösung als die halbe Wellenlänge von Licht darstellen kann. Damit widerlegt er Ernst Abbés Beugungsgrenze von 1873. Hell ist Direktor des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen. Für die Entwicklung superauflösender Fluoreszenzmikroskopie erhält Hell 2014 mit Eric Betzig und William Moerner den Nobelpreis für Chemie.

Die Unternehmen

Mit sieben ehemaligen Mitarbeitern seines Göttinger Instituts gründet Hell 2011 Abberior und Abberior Instruments. Die Firmen fertigen hochauflösende Lichtmikroskope samt Farbmarker und konkurrieren mit großen Unternehmen wie Zeiss, Leica oder Nikon. Geführt werden die Start-ups vom Physiker und Ex-McKinsey-Berater Gerald Donnert. Die Beratungsgesellschaft EY kürte Hell und Donnert 2015 zu „Entrepreneuren des Jahres“.

Wann genau ist Ihnen und Ihrem Team vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen der Durchbruch gelungen?
Grundideen dazu hatte ich schon vor sechs Jahren, es gab aber viele Detailfragen zu lösen und Entwicklungsschritte zu nehmen. Leider hat mich der Nobelpreis, der zwischendurch kam, teilweise vom Forschen abgehalten – viele Vorträge und Interviews. Vor einem Jahr gelang dann der Durchbruch im Labor. Im Dezember haben wir unsere Ergebnisse in der Zeitschrift „Science“ veröffentlicht. Sie sind weltweit auf sehr großes Interesse gestoßen.

Welche neuen Welten eröffnen sich damit?
Man erhält viel schärfere Bilder von molekularen Aggregaten in der Zelle. Bisher konnte man Details in der Zelle bis zu 20 Nanometer herunter scharfsehen. Ab jetzt wird man sogar winzige Details von ein oder zwei Nanometern ausmachen können. Es ist vorstellbar, damit eine Zelle komplett molekular zu kartographieren. Wie kommunizieren zum Beispiel Nerven miteinander? Dafür kann man die entscheidenden Proteine an den Synapsen mit Fluoreszenzmolekülen markieren und sehen, wie sie interagieren. Nun gibt es also ein Werkzeug, mit dem sich der molekulare Aufbau der Zelle und seine Abläufe im Bewegtbild beobachten lassen – auch bis zu hundertmal schneller als früher.

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Stefan Hell baute das „iPhone der Lichtmikroskope“ – und bekam dafür den Nobelpreis. Im Interview erzählt er, wie er sich gegen die herrschende Lehre durchsetzte – und was erfolgreiche Forscher und Unternehmer verbindet.

Wie kann das etwa bei der Entwicklung neuer Arzneimittel helfen?
Medikamente schalten zum Beispiel bestimmte Proteine aus, ohne dass man den Mechanismus dafür kennt. Mit dem neuen Mikroskop könnte man in Zukunft beobachten, was das Medikament mit den Proteinen macht. Dadurch lässt sich wahrscheinlich künftig die Entwicklung von Arzneimitteln verbessern und beschleunigen. Medikamente können gezielter zugeschnitten werden.

Darauf hoffen viele Kranke. Wie lange wird es dauern?
Nachdem der Laser erfunden wurde, dauerte es zehn bis 20 Jahre, bis er überall zum Einsatz kam. Heute finden sich Laser an jeder Aldi-Kasse, in jedem DVD-Gerät oder Laserpointer. Es dauert immer seine Zeit. Aber ich bin sicher: Die Anwendungen für dieses Verfahren werden kommen, denn es ist ein historischer Durchbruch.

Kommentare (1)

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Herr Klaus Wagner

19.03.2017, 16:28 Uhr

Frau Terpitz, Sie stellten die Frage
"Wie genau funktioniert Ihre Methode?". Die richtige Antwort auf diese Frage wäre z.B. "extrem genau", "sehr genau", "ziemlich genau", "auf 1 bis 2 nm genau", oder so ähnlich.

Sie wollten jedoch vermutlich eine genauere Beschreibung der Methode, die Professor Hell ja dann auch geliefert hat. In diesem Fall sollten Sie also die Frage korrekt, nämlich "Wie funktioniert Ihre Methode genau?" stellen.

Aber ich kann Sie beruhigen: Sie sind nicht die einzige, die in dieser Hinsicht die deutsche Sprache nicht richtig beherrscht und statt nach einer detaillierteren Beschreibung eines Verfahrens nach dessen Genauigkeit fragen.
Vielleicht können Sie das ja beim nächsten Interview oder Artikel berücksichtigen.

Gruß K. Wagner

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