Tutti i premi Nobel 2018

Dal 1 all’8 ottobre 2018 sono stati annunciati i vincitori dei premi Nobel di quest’anno. Di seguito tutto quello che c’è da sapere a riguardo.

Alfred Nobel, istituì il premio che porta il suo nome nel 1901: chimica, fisica, medicina, letteratura, pace e dal 1969 anche economia, sono i campi che vengono premiati dall’organizzazione svedese. Qui un interessante libro per approfondire la storia dei premi Nobel.

Quest’anno il premio Nobel per la letteratura non sarà assegnato a causa degli scandali che hanno travolto l’accademia svedese che assegna il premio.

Medicina (1 ottobre): James P. Allison e Tasuku Honjo

Un’illustrazione delle due proteine di Allison e Honjo. Credits: NobelPrize.org

James P. Allison e Tasuku Honjo hanno ricevuto il premio Nobel in medicina per le loro recenti scoperte riguardo la lotta al cancro, una delle principali cause di morte al mondo.

James Allison ha studiato una proteina nota che ha una funzione frenante per il sistema immunitario: neutralizzandola è possibile allora attivarlo contro le masse tumorali. Parallelamente, Tasuko Honjo ha scoperto un’altra proteina che ha un effetto simile sul sistema immunitario, anche se con un diverso meccanismo d’azione.

Allison e Honjo hanno aperto la strada quindi a nuove frontiere per le terapie antitumorali basate sulla riduzione dei fattori che inibiscono l’azione del sistema immunitario.

Fisica (2 ottobre): Arthur Ashkin, Gérard Mourou e Donna Strickland

Il premio Nobel per la fisica di quest’anno ha avuto come protagonista assoluto il laser con due sue interessantissime applicazioni.

I vincitori sono stati Arthur Ashkin per l’invenzione delle pinzette ottiche e per il loro impiego in ambito biologico, e Gérard Mourou e Donna Strickland (ebbene si una donna ha vinto il Nobel per la fisica alla faccia di chi dice che solo gli uomini possono fare scienza) per l’invenzione del metodo CPA per la generazione di impulsi ottici ultra corti e ad alta intensità, che ha applicazioni nella chirurgia ottica con laser, nella fusione e accelerazione di particelle con laser.

Ma come funzionano in pratica queste pinzette ottiche? E in che consiste il CPA? Vediamolo brevemente insieme!

Le pinzette ottiche, optical tweezers, sono in grado di manipolare e spostare particelle di dimensioni comprese tra i nanometri e i micrometri sfruttando la forza dell’ordine dei piconewton che un fascio laser particolarmente collimato è in grado di esercitare.

Come è visibile in figura, nella parte più stretta del fascio laser è presente un gradiente di campo elettrico molto forte che attrae particelle di dielettrico (cioè di materiale che non ha proprietà di conduzione elettrica).

La particella finisce per trovarsi poco sopra la parte più stretta del fascio a causa di altre forze dovute alla diffusione dei fotoni del fascio e rimane ‘intrappolata’ lì da una forza elastica proporzionale alla distanza della particella dal punto di maggiore focalizzazione del laser. In pratica più la particella si allontana da quel punto maggiore sarà la forza che la riporterà indietro.

Il Chirped Pulse Amplification o CPA, invece, è una tecnica che permette di amplificare impulsi laser ultra corti (cioè di brevissima durata), che sono caratterizzati da elevate intensità e che con tecniche standard di amplificazione danneggerebbero la strumentazione utilizzata.

Nel CPA l’impulso laser viene fatto passare attraverso una coppia di reticoli disposti in modo che le alte frequenze siano ritardate rispetto alle basse frequenze. In questo modo l’impulso risulterà ‘stretchato’ temporalmente, la sua intensità sarà minore e potrà essere amplificato in modo sicuro. Una volta amplificato, l’impulso viene di nuovo fatto passare attraverso una coppia di reticoli che lo restringono, facendolo tornare alla durata iniziale.

Chimica (3 ottobre): Frances H. Arnold, George P. Smith e Gregory P. Winter

Il premio Nobel per la Chimica 2018 è stato assegnato a Frances H. Arnold, George P. Smith e Gregory P. Winter per i loro usi della “Directed Evolution” (DE) per produrre nuovi enzimi e anticorpi.
La tecnica della DE permette ai chimici di accelerare il processo evolutivo in laboratorio. Attraverso questa tecnica gli enzimi possono essere modificati specificamente per migliorarne la loro attività catalitica in reazioni chimiche o per catalizzare nuove reazioni. Inoltre in tal modo si possono preparare proteine più selettive verso determinati substrati, risultando importanti in campo medico.

In particolare Arnold è stato il pioniere della tecnica, mentre Smith e Winter hanno realizzato degli studi che hanno permesso di produrre anticorpi ad alta specificità.
Enzimi prodotti su misura tramite la tecnica della Directed Evolution sono utilizzati in campo medico e nella sintesi di beo-combustibili. Inoltre gli anticorpi evoluti ottenuti sempre grazie alla DE possono essere usati contro malattie autoimmuni e metastasi.

Pace (5 ottobre): Denis Mukwege e Nadia Murad

“Per i loro sforzi nel porre fine all’uso della violenza sessuale come arma di guerra”. Nadia Murad è una delle vittime di abusi da parte dei miliziani Isis, i quali facevano parte di una precisa strategia militare. Denis Mukwege è un ginecologo attivamente impegnato nella denuncia di questi atti, in particolare in Congo.

Economia (8 ottobre): Paul M. Romer e William D. Nordhaus

William D. Nordhaus e Paul M. Romer hanno ricevuto il premio Nobel per l’economia per i loro studi sui rapporti tra macroeconomia, cambiamento climatico e nuove tecnologie.

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