שטפן הל

שטפן וולטר הל (בגרמנית: Stefan Walter Hell ; נולד ב-23 בדצמבר 1962) הוא פיזיקאי גרמני יליד רומניה, חבר דירקטוריון של מכון מקס פלאנק לכימיה ביופיזיקלית בגטינגן, חתן פרס נובל לכימיה לשנת 2014 על פיתוח מיקרוסקופיה פלואורסצנטית ברזולוציית-על יחד עם אריק בציג וויליאם מורנר.

ביוגרפיה
הל נולד למשפחה ממוצא גרמני בעיר ארד ברומניה. ב-1978, כשהיה בן 16, היגרה המשפחה לעיר לודוויגסהאפן בגרמניה המערבית. אביו היה מהנדס ואימו מורה.

את לימודיו האקדמיים החל הל באוניברסיטת היידלברג ב-1981. הוא השלים את לימודי הדוקטורט בפיזיקה ב-1990. מחקרו עסק בשימושים במיקרוסקופיה קונפוקלית לדימות של מבנים מיקרוסקופיים שקופים (Imaging of transparent microstructures in a confocal microscope).

לאחר סיום לימודי הדוקטורט ניסה הל להמשיך במחקר באופן עצמאי ולשפר עוד את הרזולוציה של מיקרוסקופיה קונפוקלית.

בשנים 1991–1993 הועסק הל במעבדת הביולוגיה המולקולרית היוקרתית בהיידלברג (EMBO), ובמחקרו התמקד בפיתוח מיקרוסקופ ה-4Pi. לאחר מכן, ב-1993, ניהל הל קבוצת מחקר באוניברסיטת טורקו בפינלנד, ועבד על פיתוח העקרונות העומדים בבסיס מיקרוסקופיית STED. לאחר כ-3 שנים שימש הל כחוקר אורח באוניברסיטת אוקספורד, ובשנת 1996 הוא השלים את עבודת ההביליטציה (פוסט-דוק) באוניברסיטת היידלברג .

שנה לאחר מיכן הקים הל קבוצת מחקר במכון מקס פלאנק לכימיה ביופיזיקלית בגטינגן, אשר עסקה בחקר המיקרוסקופיה.

ב-2002 מונה הל למנהל מכון מקס פלנק לכימיה ביופיזיקלית, והקים את המחלקה לננופוטוניקה. מאז 2003 הוא משמש במספר תפקידים גם באוניברסיטת היידלברג, וב-2004 אף קיבל תואר פרופסור של כבוד בפיזיקה מאוניברסיטת גטינגן.

המצאותיו ופיתוחיו בתחום מיקרוסקופיית ה-STED איפשרו התקדמות משמעותית ביכולת ההפרדה (רזולוציה) של מיקרוסקופיה פלואורסצנטית, ובמיוחד היכולת להפריד בין עצמים במרחק הקטן ממחצית אורך הגל המאיר (כ-200 נאנומטר) - פריצת גבול אבה.

פריצת גבולות הרזולוציה 

רזולוציה, או כושר ההבחנה, היא אחת התכונות החשובות ביותר בעולם המיקרוסקופיה. מחקריו של הל התמקדו בשימוש במיקרוסקופיה פלואורסצנטית. בשיטה זו, קושרים החוקרים מולקולות מטרה (חלבונים לדוגמה) לסָמַן פלואורסצנטי. לאחר מכן, כאשר הדוגמה מוארת באמצעות אור מתאים, הסמן בוהק והמולקולות ניתנות לצפייה במיקרוסקופ.

הרזולוציה במיקרוסקופיה פלואורסצנטית מוגבלת על ידי גבול אבה (שהוגדר כבר ב-1873) לרזולוציה של כ-200 נאנומטר, היות שהאותות הנובעים משתי מולקולות סמוכות עולים זה על זה.
הל ושותפיו השתמשו לראשונה בשני מקורות אור במקום באחד. הם עוררו את הסמנים הפלואורסצנטיים באורך גל אחד (לדוגמה באור ירוק), והשתמשו באור באורך גל אחר (לדוגמה באור אדום) על מנת לכבות את האותות מסביב לנקודת המיקוד של קרן האור הירוקה. כך למעשה הם כיבו את הסמנים של מולקולות בסביבת נקודת העירור המרכזית (הירוקה) והצליחו לייצר הפרדה ברורה בין מולקולות סמוכות במרחק עשרות ננומטרים בודדים . את תגליתם הם כינו בשם מיקרוסקופיית Stimulated Emission Depletion, או בקיצור STED. מחקריהם של הל ושותפיו פתחו צוהר לתחום חדש בפיזיקה וביולוגיה, המכונה מיקרוסקופיה ברזולוצית על, ועל פריצת דרך זו זכה הל במספר פרסים, המובהק שביניהם הוא פרס נובל לכימיה לשנת 2014.

פרסומים משמעותיים 
להלן רשימה חלקית מתוך מעל 400 מפרסומיו:

קישורים חיצוניים

 

 
 ד"ר משה נחמני, פרס נובל לכימיה לשנת 2014 למגלי המיקרוסקופ הפלואורסצנטי: דוחקים את מגבלות מיקרוסופ האור, באתר הידען, 8 באוקטובר 2014

הערות שוליים

פיזיקאים גרמנים
זוכי פרס נובל גרמנים
זוכי פרס נובל לכימיה
דירקטורים גרמנים
זוכי פרס נובל לשנת 2014
זוכי פרס קוולי
זוכי פרס לייבניץ
גרמנים שנולדו ב-1962