2016 | Nobelpreis Gewinner

Stefan Hell

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Hans Sünkel, Stefan Hell, Andreas Gnesda, Markus Arndt

 

Stefan Hell (* 23. Dezember 1962 in Arad, Volksrepublik Rumänien) ist ein rumäniendeutscher Physiker und Hochschullehrer. Er ist Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen. 2014 wurde ihm, zusammen mit Eric Betzig und William Moerner der Nobelpreis für Chemie verliehen.

Stefan Hells Exner Lecture

Stefan Hell entstammt einer Familie Banater Schwaben aus dem zwanzig Kilometer von Arad entfernten Dorf Sântana (deutsch Sanktanna), wo er die deutsche Schule besuchte. Von 1977 bis 1978 war er Schüler des Nikolaus-Lenau-Lyzeums in Timișoara, bevor seine Familie 1978 mit ihm in die Bundesrepublik Deutschland übersiedelte und er am Carl-Bosch-Gymnasium in Ludwigshafen am Rhein das Abitur ablegte.

Hell studierte ab 1981 Physik an der Universität Heidelberg. Er war von 1984 bis 1990 Stipendiat der Konrad-Adenauer-Stiftung. Nach dem Diplom-Examen 1987 nahm er bei Siegfried Hunklinger die Arbeiten zu seinem Dissertationsthema Abbildung transparenter Mikrostrukturen im konfokalen Mikroskop auf, die er 1990 mit der Promotion abschloss. Danach war er kurzzeitig als freier Erfinder tätig. In dieser Zeit beschäftigte er sich mit Möglichkeiten, Lichtmikroskope zu konstruieren, die eine höhere Auflösung ermöglichen als die bis dahin entwickelten, und legte die Grundlage für die 4Pi-Mikroskopie.

Von 1991 bis 1993 arbeitete Hell im Heidelberger Hauptlabor des European Molecular Biology Laboratory. Es gelang ihm hier, das Prinzip der 4Pi-Mikroskopie praktisch zu demonstrieren und die Tiefenauflösung wesentlich zu verbessern.

Hell war anschließend ab 1993 als Gruppenleiter an der Universität Turku in Finnland angestellt, und zwar in der Abteilung für Medizinische Physik, wo er das Prinzip der STED-Mikroskopie (STED: Stimulated Emission Depletion) entwickelte. Parallel dazu verbrachte er 1993 bis 1994 insgesamt sechs Monate an der Universität Oxford als Gastwissenschaftler im Bereich Ingenieurwissenschaften. Seine Habilitation für Physik erfolgte 1996 wiederum in Heidelberg. Im darauf folgenden Jahr wurde er Leiter einer Nachwuchsgruppe am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, die im Bereich optische Mikroskopie forschte. Um das Jahr 2000 gelang es der Gruppe, die Theorien von Hell und Wichmann experimentell zu bestätigen.

Am 15. Oktober 2002 wurde Hell zum Direktor am Institut ernannt. Neben seiner Tätigkeit in Göttingen wurde er 2003 als außerplanmäßiger Professor an die Universität Heidelberg berufen und wurde zudem Leiter der Abteilung „Hochauflösende Optische Mikroskopie“ am Deutschen Krebsforschungszentrum. 2004 wurde er zusätzlich zum Honorarprofessor für Experimentalphysik der Universität Göttingen ernannt.

Mit der Erfindung und Entwicklung der STED-Mikroskopie und verwandter Mikroskopieverfahren gelang es Hell, zu zeigen, dass man die herkömmlich auf etwa eine halbe Lichtwellenlänge (~200 Nanometer) begrenzte Auflösung im Fluoreszenz-Lichtmikroskop überwinden kann. Hell konnte erstmals experimentell nachweisen, dass das Auflösungsvermögen des Fluoreszenzmikroskops von der Beugung des Lichts (Diffraktion) entkoppelt und auf Bruchteile der Lichtwellenlänge (Nanometerbereich) gesteigert werden kann. Dies galt seit den Arbeiten von Ernst Abbe (1873) zur Beugungsbegrenzung des Auflösungsvermögens der Mikroskope bis dahin als undurchführbar. Für diese Leistung und ihre Bedeutung für andere Bereiche der Wissenschaft, wie den Lebenswissenschaften und der medizinischen Grundlagenforschung, erhielt er am 23. November 2006 den 10. Deutschen Zukunftspreis. Seit 2013 ist er Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina.

2014 wurde Stefan Hell für die Entwicklung superauflösender Fluoreszenzmikroskopie gemeinsam mit Eric Betzig und William E. Moerner der Nobelpreis für Chemie zuerkannt.


Stefan Hell

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Hans Sünkel, Stefan Hell, Andreas Gnesda, Markus Arndt

 

Stefan Hell (* 23 December 1962 in Arad, People’s Republic of Romania) is a Romanian physicist and university lecturer. He is Director at the Max Planck Institute for Biophysical Chemistry in Göttingen. In 2014 he was awarded the Nobel Prize for Chemistry together with Eric Betzig and William Moerner.

Stefan Hells Exner Lecture

Stefan Hell came from a family Banat Swabia from the village of Sântana (German Santa Anna), twenty kilometers from Arad, where he attended the German school. From 1977 to 1978 he was a student of the Nikolaus-Lenau-Lyceum in Timişoara, before his family moved with him to the Federal Republic of Germany in 1978 and graduated from the Carl-Bosch-Gymnasium in Ludwigshafen.

Hell studied physics at the University of Heidelberg from 1981 onwards. From 1984 to 1990 he received a scholarship from the Konrad-Adenauer-Stiftung. After his diploma examination in 1987, he took on the work of Siegfried Hunklinger on his doctoral thesis on the image of transparent microstructures in the confocal microscope, which he completed in 1990 with the doctorate. After that, he was a freelance inventor. During this time, he was concerned with the possibility of constructing light microscopes that would enable a higher resolution than that developed up to that time, and laid the foundation for 4Pi microscopy.

From 1991 to 1993, Hell worked in the Heidelberg laboratory of the European Molecular Biology Laboratory. He succeeded in demonstrating the principle of 4Pi microscopy in practice and significantly improved the depth resolution.

Hell was then employed as a group leader at the University of Turku, Finland, in 1993, in the Department of Medical Physics where he developed the STED (STED: Stimulated Emission Depletion) principle. At the same time he spent a total of six months at the University of Oxford from 1993 to 1994 as a guest scientist in the field of engineering sciences. His habilitation for physics was again in Heidelberg in 1996. In the following year, he became head of a junior research group at the Max Planck Institute for Biophysical Chemistry in Göttingen, which was involved in optical microscopy. Around the year 2000 the group succeeded in confirming the theories of Hell and Wichmann experimentally.

On October 15, 2002, Hell was appointed Director of the Institute. In addition to his work in Göttingen, he was appointed an extraordinary professor at the University of Heidelberg in 2003, and was also head of the department “High-Resolution Optical Microscopy” at the German Cancer Research Center. In 2004, he was appointed as an honorary professor for experimental physics at the University of Göttingen.

With the invention and development of STED microscopy and related microscopy methods, Hell succeeded in showing that the resolution, which is conventionally limited to about half a light wavelength (~200 nanometers), can be overcome in the fluorescence microscope. Hell first demonstrated experimentally that the resolving power of the fluorescence microscope can be decoupled from the diffraction of the light (diffraction) and can be increased to fractions of the light wavelength (nanometer range). Since the work of Ernst Abbe (1873) on limiting the diffraction of the resolution of the microscopes, this had previously been impracticable. For this achievement and its importance for other areas of science, such as life sciences and fundamental research on medicine, he received the 10th German Future Prize on 23rd November 2006. Since 2013 he has been a member of the Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina.

In 2014, Stefan Hell was awarded the Nobel Prize for Chemistry for the development of super-resolution fluorescence microscopy together with Eric Betzig and William E. Moerner.

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