Giải thưởng Nobel hóa học danh giá đã được trao về cho bộ ba nhà khoa học Jacques Dubochet, Joachim Frank và Richard Henderson nhờ những đóng góp của các ông trong việc phát triển kính hiển vi điện tử lạnh, cho phép quan sát được cấu trúc siêu nhỏ của các phân tử sinh học siêu nhỏ với độ phân giải cực kỳ cao, từ đó nghiên cứu được một cách chi tiết cơ chế hoạt động của các phân tử sự sống phức tạp dưới cấp độ phân tử. Thành công này đã tạo điều kiện cho vô số những khám phá khoa học khác ra đời, điển hình là việc áp dụng bộ công cụ CRISPR trong việc chỉnh sửa gen.
So sánh độ phân giải trước thời điểm phát minh ra công cụ quan sát điện tử lạnh vào năm 2013 và sau này
Trước bước đột phá trong việc tạo ra kính hiển vi điện tử lạnh, kính hiển vi điện tử được cho là thiết bị chỉ dùng để ghi lại hình ảnh của vật chất chết bởi những tia electron cực mạnh sẽ thiêu rụi những vật chất sinh học sống trong quá trình quan sát. Henderson, nhà khoa học Scotland, giáo sư tại Phòng thí nghiệm sinh học phân tử MRC, đã tìm được cách sử dụng loại kính hiển vi này nhưng tạo ra được hình ảnh 3 chiều của một loại protein với độ phân giải nguyên tử. Và thành công này đã chứng minh rằng vẫn có thể quan sát các tổ chức sống dưới cấp độ nguyên tử mà không phá hủy nó.
Tiếp theo, Joachim Frank, vị giáo sư gốc Đức tại Đại học Colombia, New York, đã tiếp tục phát triển cách tiếp cận nói trên để nó dễ áp dụng hơn. Và cuối cùng, Dubochet, nhà khoa học Thụy Sĩ, giáo sư danh dự tại Đại học Lausanne, đã hoàn thiện cách quan sát trên bằng kỹ thuật thủy tinh hóa, trong đó các phân tử sinh học sẽ được đóng băng lại để giữ được hình dạng tự nhiên khi quan sát. Kết quả cuối cùng của những nỗ lực trên là một kỹ thuật cho phép các nhà khoa học có thể quan sát được mọi thứ, từ các protein gây chống kháng sinh cho tới bề mặt của Virus Zika.
Và bằng cách quan sát, ghi hình và phân tích được cấu trúc với độ chi tiết cực cao của các tổ chức sống dưới cấp độ phân tử, các nhà khoa học đã có điều kiện nghiên cứu cơ chế hoạt động của nó và từ đó, mở đường cho những bước đột phá khác trong lĩnh vực sinh, hóa và y học, thí dụ như vaccine chữa bệnh, diệt virus,… Hồi năm ngoái, giải Nobel Hóa học đã được trao cho 3 nhà khoa học Châu Âu nhờ việc phát triển những cỗ "máy nano”, mở đường cho sự phát triển của những vật liệu thông minh siêu nhỏ ra đời.
So sánh độ phân giải trước thời điểm phát minh ra công cụ quan sát điện tử lạnh vào năm 2013 và sau này
Trước bước đột phá trong việc tạo ra kính hiển vi điện tử lạnh, kính hiển vi điện tử được cho là thiết bị chỉ dùng để ghi lại hình ảnh của vật chất chết bởi những tia electron cực mạnh sẽ thiêu rụi những vật chất sinh học sống trong quá trình quan sát. Henderson, nhà khoa học Scotland, giáo sư tại Phòng thí nghiệm sinh học phân tử MRC, đã tìm được cách sử dụng loại kính hiển vi này nhưng tạo ra được hình ảnh 3 chiều của một loại protein với độ phân giải nguyên tử. Và thành công này đã chứng minh rằng vẫn có thể quan sát các tổ chức sống dưới cấp độ nguyên tử mà không phá hủy nó.
Tiếp theo, Joachim Frank, vị giáo sư gốc Đức tại Đại học Colombia, New York, đã tiếp tục phát triển cách tiếp cận nói trên để nó dễ áp dụng hơn. Và cuối cùng, Dubochet, nhà khoa học Thụy Sĩ, giáo sư danh dự tại Đại học Lausanne, đã hoàn thiện cách quan sát trên bằng kỹ thuật thủy tinh hóa, trong đó các phân tử sinh học sẽ được đóng băng lại để giữ được hình dạng tự nhiên khi quan sát. Kết quả cuối cùng của những nỗ lực trên là một kỹ thuật cho phép các nhà khoa học có thể quan sát được mọi thứ, từ các protein gây chống kháng sinh cho tới bề mặt của Virus Zika.
Và bằng cách quan sát, ghi hình và phân tích được cấu trúc với độ chi tiết cực cao của các tổ chức sống dưới cấp độ phân tử, các nhà khoa học đã có điều kiện nghiên cứu cơ chế hoạt động của nó và từ đó, mở đường cho những bước đột phá khác trong lĩnh vực sinh, hóa và y học, thí dụ như vaccine chữa bệnh, diệt virus,… Hồi năm ngoái, giải Nobel Hóa học đã được trao cho 3 nhà khoa học Châu Âu nhờ việc phát triển những cỗ "máy nano”, mở đường cho sự phát triển của những vật liệu thông minh siêu nhỏ ra đời.
