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Obtuvo el premio Nobel en 2011 por descubrir los cuasi cristales; estos son una forma de organización de la materia en la que los átomos están ordenados de forma no periódica.

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Ambos profesores realizaron estudios sobre los receptores acoplados a la proteína G, por lo cual recibieron el premio Nobel de química por este estudio.

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Obtuvieron el premio por desarrollar modelos a multiescala para complejos sistemas químicos y programas informáticos que permiten entender y predecir el comportamiento de estos procesos.

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Desarrollaron la microscopia de fluorescencia de alta resolución, permite obtener imágenes de sistemas vivos con una resolución espacial de nanómetros. Además, gracias a estos desarrollos hoy en día es posible dar seguimiento temporal a procesos químicos y bioquímicos al nivel de una molécula individual.

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Fueron galardonados por sus estudios mecanicistas sobre reparación del ADN. Su investigación sirvió para nuevos tratamientos contra el cáncer puesto que se basa en reparación del ADN.

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Obtuvieron su premio por el desarrollo, diseño y síntesis de maquinas moleculares. Desarrollaron moléculas con movimientos controlables cuando se les suministra energía.

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Crearon la microscopía crioelectrónica para determinar estructuras de alta resolución de biomoléculas en solución. Esto facilita observar moléculas.

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Por la evolución dirigida de enzimas aplicada a la ingeniería.
Utilizó la evolución dirigida para crear enzimas, donde aplicó mutaciones que aceleraron el proceso de creación de proteínas optimizadas

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Desarrollaron las baterías de Ion-Litio. Su uso prevalece en teléfonos móviles, autos eléctricos y computadoras portátiles.

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Su desarrollo fue un método para edición genética. Gracias a este sistema los investigadores pueden realizar cambios en el ADN de animales, plantas y microorganismos con una precisión extremadamente alta.