Theodor Svedberg

Theodor Svedberg, 20. yüzyılda biyokimyanın gelişimini önemli derecede etkileyen bir fiziksel kimyagerdi. 30 Ağustos 1884’te İsveç’teki Fvelang, Valbo’da doğdu ve Svedberg, doğanın sevgisini oğluyla paylaşan bir inşaat mühendisi tarafından yetiştirildi. Koping Okulu ve Orebro Lisesinde eğitim gördü.  Uppsala Üniversitesi’nde derece aldı (1908’de ikincilik derecesi). Hobileri boya ve botanikti. Kimyayı hayatının işi olarak seçti, çünkü kimyaya biyolojik sistemleri daha iyi anlamanın bir aracı olduğuna inanıyordu. Svedberg, 1905 yılında Kimya Enstitüsünde ilk olarak Uppsala Üniversitesinde asistan olarak akademik hayatı başladı. Daha sonra 1912’den itibaren burada fizikokimya profesörü olarak görev yaptı.
Svedberg; dağılma sistemleri üzerine yaptığı çalışmalardan dolayı 1926 Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü.

Svedberg’in fiziksel bir kimyager olarak odak noktası kolloid kimyası alanıydı. Koloidler çok küçük parçacıkların karışımlarıdır, çözücüler içerisinde dağıldıklarında çözülmezler, ancak çözücünün çeşitli eylemleri ile süspansiyon halinde tutulurlar. Svedberg ve onun meslektaş dostları, kolloid süspansiyonların ışıkla etkileşimi ve çökelme süreçlerini inceledi. Bu çalışmalar gaz kanunlarının koloidal sistemlere uygulanabileceğini gösterdi. Svedberg’in koloidal parçacıkların difüzyonu üzerine Doktora tez çalışması Albert Einstein’dan gelen bir cevabı ortaya çıkarmıştır, çünkü Einstein ve Polonyalı jeofizik uzmanı Marian Smoluchowski tarafından ortaya atılan kolloidal parçacıkların Brown hareketi hakkındaki teorilerini desteklemiştir.
Svedberg, difüzyon, ışık emilimi ve sedimantasyon gibi dağılım sistemlerini tanımlayan fiziksel yasalara yol açan kolloidlerin fiziksel özelliklerini inceledi.

Svedberg, sıvıyı bir santrifüjde döndürerek küçük partikülatı daha hızlı hale getirmeye çalıştı. Sütü kremadan ve kan kütlesi kan plazmasından ayırmak için santrifüjler halihazırda kullanılıyordu. Yine de çok daha küçük kolloidleri çözeltiden ayırmak için çok daha güçlü bir santrifüj gerekiyordu.

1923’te Svedberg, analitik ultra-santrifüj tekniğini geliştirdi. Bu santrifüj, prensip olarak, düzenli bir laboratuvar santrifüjüne benzemekteydi; ancak, Dünya’nın yerçekiminin 1,000,000 katı kadar yüksek santrifüj kuvvetleri sağlamak için çok yüksek açısal hızlarda dönmektedir. Bu kuvvet, kolloidal partiküllerin partikül boyutuna göre santrifüjün merkezinden değişen uzaklıktaki çökelme bantlarına ayrılmasına neden olmaktadır. Bu bantlar, makine çalışırken şeritlerin fotoğraflanmasıyla, yani Schlieren fotoğrafçılığı adı verilen bir teknikle gözlemlenir. Bu koşullar altında kolloid dispersiyonların sedimantasyon süreci, parçacıkların şekli ve kütlesi ile ilgilidir. Svedberg, parçacıkların boyut ve ağırlığının, çökelti oranını belirlediğini, çökelme olarak da adlandırdığını buldu ve bu bilgileri madde boyutlarını ölçmek için kullandı. Karbohidratlar, proteinler, nükleotitler (DNA gibi) ve insan yapımı polimerler gibi çok büyük moleküllerin homojen çözeltileri şekil ve moleküler kütleye göre yüksek kuvvete de tepki verir. Modern biyokimyasal çalışmaların ilk günlerinde, proteinlerin genel yapısı iyi anlaşılmadı. İki büyük düşünce ekibi vardı. Bir teori, proteinlerin küçük moleküllerin yığılmaları (kolloid çalışmalarıyla tutarlı Svedberg teorisi) olduğunu ve ikinci teori ise proteinlerin çok büyük moleküller olduğunu belirtti. 1921’de büyük molekül teorisine abone olan Harvard Üniversitesi’nden Edwin Cohn, Svedberg’e saflaştırılmış bir proteinin ultra santrifüje tabi tutulmasına itiraz etti. Protein daha küçük moleküllerden oluşuyorsa, küçük molekül ağırlıklı birkaç fraksiyona ayrılırdı. Protein çok büyük molekülden oluşuyorsa ultra-santrifüj ile tek bir türü, çok yüksek molekül ağırlıklı bir yapıda tek bir fraksiyonu gösterecektir. Svedberg’in şaşkına çeviren deney, yalnızca bir tür molekülün olduğunu ve proteinlerin aslında tek bir tür büyük molekülden oluştuğunu gösterdi. Bu, proteinlerin ve diğer büyük moleküllerin anlaşılmasında çok önemli bir sonuçtu.

Hemoglobin gibi kompleks proteinlerin ve karbonhidratlar ve diğer yüksek moleküler ağırlıklara sahip polimerlerin özelliklerini de belirledi. Bugün Ultra-santrifüjde kullanılan 10⁻¹³ s veya 100 femtosaniye tutarında bir zaman birimi olan Svedberg (sembolü S) birimine, sonradan onun adı verilmiştir.

Sonraki yıllarda, Svedberg, kolloid bir çözücü içinde asılı olan metallerin elektriksel sentezini inceledi, radyoaktif proseslerde araştırma yaptı ve II. Dünya Savaşı sırasında sentetik kauçuk geliştirmeye yardım etti.

Nükleer kimyada çalışmalar yaptığı sıralarda, Siklotronun geliştirilmesine katkıda bulundu ve öğrencisi Arne Tiselius’un proteinleri ayırmak ve analiz etmek için elektroforez kullanımını geliştirmesine yardımcı oldu. Emeklilik zamanına kadar üniversitedeki Nükleer Kimya Gustaf Werner Enstitüsü Müdürü göreviyle akademik kariyerine devam etti.

25 Şubat 1971’de İsveç’in Örebro kentinde öldü.

Svedberg, yabancı dergilere, kolloid ve yüksek moleküllü çözümlemeler, nükleer kimya ve radyasyon biyolojisi konularında çok sayıda bilimsel yayın paylaşarak katkıda bulunmuştur.

Bilgisini genişletmek için Svedberg, Almanya (1908), Hollanda ve Fransa (1912), Berlin (1913), Viyana (1916), Londra ve Paris (1920), İngiltere ve Danimarka (1922), Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada (1922-1923) gibi pek çok laboratuvarı ziyaret etti.

Yayınlar

Die Methoden zur Herstellung kolloider Lösungen anorganischer Stoffe (1909),

Die Existenz der Moleküle (1912),

Colloid Chemistry (1914, ikinci baskı, A. Tiselius 1928),

Ultrasantrifüj (KO Pedersen 1940 ile birlikte, ayrıca Almanca).

Materien (1912; 1919; eser 1919; Almanca 1914),

Arbetets dekadens (1915, 1920; Alman eseri 1923) ve Forskning och Industri (1918) adlı İsveç’te birkaç mükemmel kitap yayınladı. John Ericsson Madalyası (1942), Berzelius Madalyası (1944) ve Franklin Enstitüsü Madalyası (1949) ödülüne layık görüldü.

Akademiler ve Topluluklar

İsveç Bilim Akademisi, Halle Akademisi, Kimya Topluluğu (Londra), Hint Bilim Akademisi üyesi, Amerikan Felsefe Topluluğu (Philadelphia), New York Bilim Akademisi, Kraliyet Topluluğu (Londra) ve Ulusal Bilim Akademisi (Washington). 

Özel Hayat

Svedberg dört kez evlendi: 1909’da tıp mezunu Andrea Andreen; 1916’da Jane Frodi; 1938’de Ingrid Blomquist; 1948’de Margit Hallén, M.A.’nin on iki çocuğu, altı oğlu ve altı kızı var.