Lâu nay, người ta vẫn cho rằng, kính hiển vi quang học có giới hạn về độ phân giải, nó sẽ không bao giờ có được độ phân giải tốt hơn so với nửa bước sóng của ánh sáng. Nhưng nhờ có các phân tử huỳnh quang, các nhà khoa học đoạt Giải Nobel Hóa học 2014 đã khéo léo phá vỡ giới hạn này. Đột phá của họ đã giúp kính hiển vi quang học có thể quan sát mọi vật ở độ phân giải cao hơn, tiến tới các nghiên cứu ở kích thước nano.

Bằng kính hiển vi nano (nanoscopy), các nhà khoa học hình dung ra đường đi của các phân tử đơn lẻ bên trong các tế bào sống, có thể thấy cách các phân tử tạo ra các khớp thần kinh giữa các tế bào thần kinh trong bộ não, có thể tìm ra các protein liên quan đến chứng bệnh Parkinson, Alzheimer và Huntington, đồng thời có thể theo dõi các protein đơn lẻ trong trứng đã được thụ tinh khi chúng phân bào thành phôi.

Trước giờ vẫn chưa có bằng chứng rõ ràng rằng, các nhà khoa học có thể nghiên các tế bào sống ở cấp độ phân tử nhỏ nhất. Vào năm 1873, nhà khoa học Mỹ Ernst Abbe đã đặt ra giới hạn vật lý cho độ phân giải tối đa của kính hiển vi quang truyền thống, nó không thể vượt quá 0,2 micro mét.

Ba nhà khoa học Eric Betzig, Stefan W. Hell và William E. Moerner được trao Giải Nobel Hóa học 2014 vì đã vượt qua giới hạn này. Nhờ vào thành tựu của họ, kính hiển vi giờ đã có thể nhìn vào thế giới nano.