Le prix Nobel de chimie décerné à trois pionniers de la nanoscopie

Le prix Nobel de chimie a été attribué, mercredi 8 octobre, aux chercheurs américains Eric Betzig et William Moerner et au chercheur allemand Stefan Hell. L'Académie royale des sciences de Suède souligne que "leur travail novateur a fait entrer la microscopie optique dans la nanodimension", permettant de "visualiser les déplacements de molécules dans des cellules vivantes".

Le Nobel de chimie, doté d'une récompense de 8 millions de couronnes (880 000 euros environ), est le troisième prix attribué cette année. Lundi, le Nobel de médecine a récompensé trois neuro-scientifiques pour leurs travaux sur le "GPS" du cerveau. Mardi, le Nobel de physique est allé aux inventeurs des lampes à diodes électroluminescentes LED bleues. Suivront les prix Nobel de littérature, jeudi, de la paix, vendredi, et d'économie, lundi.

En quoi consistent les travaux des chercheurs récompensés ?

"Longtemps la microscopie a été tenue par une limitation présumée : le fait qu'elle ne pourrait jamais obtenir une meilleure résolution que la moitié de la longueur d'ondulation de la lumière", a expliqué le jury (document PDF). Cette limite de 0,2 nanomètre (0,2 milliardième de mètre) avait été théoriquement posée par l'Allemand Ernst Abbe en 1873.

Mais plus d'un siècle ans plus tard, la science a fait assez de progrès pour imaginer mieux. "Aidés par des molécules fluorescentes, les lauréats du Nobel de chimie 2014 ont contourné avec ingéniosité cette limitation. Leur travail pionnier a fait entrer la microscopie optique dans la dimension nanométrique", a souligné le jury. Ces recherches ont abouti relativement récemment.

Qui sont les chercheurs ?

Stefan Hell, 51 ans, est aujourd'hui directeur de deux instituts prestigieux de recherche en Allemagne (en chimie et en cancérologie). Il a présenté en 2000 sa technique de la "microscopie à déperdition par émission stimulée".

"Deux rayons laser sont employés : l'un stimule les molécules fluorescentes pour qu'elles brillent, l'autre supprime toute fluorescence, mis à part celle de volume nanométrique. Scanner l'objet nanomètre par nanomètre donne une image", selon l'Académie royale des sciences.

Chacun de leur côté, Eric Betzig, 54 ans, et William Moerner, 61 ans, ont créé la microscopie monomoléculaire, qui existe depuis 2006. "La méthode repose sur la possibilité d'allumer et d'éteindre la fluorescence des molécules individuelles. Les scientifiques représentent la même zone à de multiples reprises, en laissant juste quelques molécules éparses briller à chaque fois. La superposition de ces images donne une super-image dense dont la résolution atteint le niveau nanométrique", a résumé le jury.