Vägen mot ett Nobelpris är ingen självklarhet. Bland annat ska sammanhanget vara det rätta. Det hittade Stefan Hell i Åbo.
Text & foto: Nicklas Hägen
Juhani Soini, vice rektor vid Åbo yrkeshögskola, tänker tillbaka på arbetet som gjordes i den forskargrupp vid Åbo universitet han ingick i tillsammans med Stefan Hell i mitten av 1990-talet. Han konstaterar att mikroskopin tagit stora kliv framåt i både teknik och tillgänglighet sedan dess.
– Mikroskopen var öppna och ställda på ett stort optiskt bord – runt en och en halv meter gånger två och en halv meter. Det var ingen övertygande miljö och biologerna var lite skeptiska till att hämta sina prover till oss. Ett problem var att mikroskopet kanske inte var igång mer än en timme i veckan – råkade de inte ha sina prover förberedda just då blev det inget av det, säger Soini.
– Avbildningsmetoderna var inte så välutvecklade. Vi använde filmkameror för datorerna var svåra att använda. Det har hänt mycket på den fronten under de senaste decennierna.
Dessa omständigheter, med brist på kommersiellt tillgängliga verktyg, gör att det under Hells period i Åbo inte fanns många forskningsgrupper i världen som höll på med högresolutionsmikroskopi. Konkurrensen om finansiering var hård och grupperna konkurrerade dessutom med varandra om vilka metoder för mikroskopi som var överlägsna de andra.
Stefan Hells arbete i Åbo i mitten av 1990-talet verkar ändå bekräfta mantrat om att det är samarbete över ämnes- och nationsgränserna som ger nyskapande resultat.
– Nu gick Nobelpriset i kemi till en person vars bakgrund är i fysik, och vars arbete främst används inom biologi. Det är i kommunikationen över gränserna som framstegen sker, säger Juhani Soini.
– I vår forskningsgrupp ingick mekaniker, optiker, kemister och biokemister. Där fanns en tysk grupp och en rysk grupp, och dessutom hade vi via Tekes kopplingar till industrin. Det var ett bra nätverk.
Hell kom till Finland för att han saknade finansiering i Tyskland. Att det fanns resurser just i Åbo hänger starkt samman med Juhanis pappa Erkki Soinis karriär. Erkki Soini träffade Hell under ett sabbatsår vid European Molecular Biology Laboratory, EMBL, i Heidelberg, Tyskland. Soini var forskningsledare och vd för teknologiföretaget Wallac Ab, och intresserad av möjligheterna att använda mikroskopi i diagnostik.
Hemma i Finland slogs Erkki Soini för att det uppköpta Wallac skulle behålla sin flyttningshotade verksamhet i Åbo. Som en del av upplösningen på spänningarna flyttade han till Åbo universitet, där han med finansiering från Finlands Akademi, Wallac och universitetet startade den forskningsgrupp som Hell, Pekka Hänninen och sonen Juhani deltog i.
– Vi tänkte att det ännu fanns mycket man kunde se i cellerna med bättre mikroskop. Problemet är att det är rätt dyr forskning och kräver en infrastruktur som bara välfinansierade institutioner har råd med, säger Juhani Soini.
– Man följer sin egen intuition för hur det lönar sig att gå tillväga. Det fanns mycket outforskat i cellerna och vi trodde att mikroskopi skulle vara det bästa sättet att undersöka dem. Konfokalmikroskopin hade nyss kommit ut och det fanns rivalitet mellan laboratorierna.
Arbetet inom forskningsgruppen var brett och undersökte många olika metoder för mikroskopi. Detta lade bland annat grunden för den teknologi för tvåfotonsstimulering som det av forskningsgruppen grundade företaget ArcDia International bygger på.
Det var också här som Stefan Hell fick idén till det som kom att utvecklas till det prisvinnande STED-mikroskopet.
– Stefan var inte nöjd med upplösningen i de konfokalmikroskop som fanns. Han undrade om man med kvantoptik och fasförskjutning kunde påverka fokuspunktens storlek, och därifrån fick han sin idé om att släcka det omkringliggande ljuset, säger Juhani Soini.
– Bakom hans arbete finns kreativ galenskap och en möjlighet att påverka arbetets riktning. Produktutveckling är en annan sak, men snabba resultatkrav leder sällan till stora genombrott i forskningen. Stefan var före sin tid. Han hade höga ambitioner och fick verka i en stimulerande miljö.
Hell flyttade 1996 tillbaka till Tyskland och Max Planck-Institut für biophysikalische Chemie för att vidareutveckla sitt arbete med större resurser. Hans mikroskop var fortfarande omtvistat i början av 2000-talet. Juhani Soini berättar att Pekka Hänninen var tvungen att skriva till tidskriften Nature och motivera varför de inte skulle be forskargruppen vid Cornell University fungera som förhandsgranskare på Hells artikel.
– Tävlingen var hård mellan de olika forskargrupperna och de skulle inte ha godkänt artikeln. Bakom kan också ligga att vi lyckades vidareutveckla och ta patent på en idé de patenterat.
Var går gränsen för hur små saker vi kan se med mikroskopi?
– Det finns ingen sån gräns. Mängden på ljus och signaler kan komma emot men mikroskopen sätter inte den gränsen.