Vuosisatojen ajan pienin asia, jonka ihmiset näkivät, oli suunnilleen yhtä leveä kuin ihmisen hiukset. Kun mikroskooppi keksittiin noin vuonna 1590, yhtäkkiä näimme uuden elollisen maailman vedessämme, ruokassamme ja nenämme alla.
Mutta on epäselvää, kuka keksi Mikroskooppi. Jotkut historioitsijat sanovat, että se oli Hans Lippershey, tunnetuin ensimmäisen teleskooppipatentin hakemisesta. Muut todisteet viittaavat Hans ja Zacharias Jansseniin, silmälasivalmistajien isä-poika -tiimiin, jotka asuvat Lippersheyn kanssa.
Janssen vai Lippershey?
Hans Lippershey, myös kirjoitettu Lipperhey, syntyi Weselissä, Saksassa vuonna 1570, mutta muutti Hollantiin, joka sitten nautti taiteen ja tieteen innovaatiokaudesta, nimeltään Hollannin kulta-aika. Lippershey asettui Middelburgiin, jossa hän valmisti silmälaseja, kiikareita ja joitain varhaisimpia mikroskooppeja ja teleskooppeja.
Middelburgissa asuivat myös Hans ja Zacharias Janssen. Historioitsijat pitävät mikroskoopin keksintöä Janssens, kiitos hollantilaisen diplomaatin William Boreelin kirjeistä.
Vuonna 165 0s, Boreel kirjoitti kirjeen Ranskan kuninkaan lääkärille, jossa hän kuvasi mikroskooppia. Boreel sanoi kirjeessään, että Zacharias Janssen alkoi kirjoittaa hänelle mikroskooppia 1590-luvun alussa, vaikka Boreel näki mikroskoopin itse vasta vuosia myöhemmin. Jotkut historioitsijat väittävät, että Hans Janssen auttoi mikroskoopin rakentamisessa, koska Zacharias oli teini-ikäinen 1590-luvulla.
Varhaiset mikroskoopit
Varhaiset Janssen-mikroskoopit olivat yhdistelmämikroskooppeja, joissa käytettiin vähintään kahta linssiä. Objektiivi on sijoitettu kohteen lähelle ja tuottaa kuvan, jonka toinen okulaari, okulaari, nostaa ja suurentaa edelleen.
Middelburgin museossa on yksi varhaisimmista Janssen-mikroskoopeista, päivätty vuodelta 1595. Siinä oli kolme liukuputkea eri linssejä varten, ei jalustaa, ja se pystyi suurentamaan kolmesta yhdeksään kertaa todellista kokoa. Uutiset mikroskoopeista levisivät nopeasti ympäri Eurooppaa.
Galileo Galilei paransi pian yhdistelmämikroskooppimallia vuonna 1609. Galileo kutsui laitettaan oksiolinoiksi eli ”pieneksi silmäksi”.
Myös englantilainen tutkija Robert Hooke paransi mikroskooppia ja tutki lumihiutaleiden, kirppujen, täiden ja kasvien rakennetta. Hän keksi termin ”solu” latinasta cella, joka tarkoittaa ”pieni huone”, koska hän verrasi korkkissa näkemiään soluja pieniin huoneisiin, joissa munkit asuivat. Vuonna 1665 hän esitti yksityiskohtaiset havainnot kirjassa ”Micrographia”. ”
Varhaiset yhdistemikroskoopit antoivat suuremman suurennuksen kuin yhden linssin mikroskoopit; ne vääristivät myös kuvaa enemmän. Hollantilainen tiedemies Antoine van Leeuwenhoek suunnitteli suuritehoisia yhden linssin mikroskooppeja 1670-luvulla. Näillä hän kuvasi ensimmäisenä koirien ja ihmisten siittiöitä (tai siittiöitä). Hän tutki myös hiivaa, punasoluja, bakteereja suusta ja alkueläimistä. Van Leeuwenhoekin yhden linssin mikroskoopit voisivat suurentaa jopa 270 kertaa todellista kokoa suurempia. Yhden linssin mikroskoopit pysyivät suosittuina jo 1830-luvulla, kun kaikenlaiset mikroskoopit paransivat.
Tutkijat kehittelivät myös uusia tapoja valmistella ja verrata niiden näytteitä. Vuonna 1882 saksalainen lääkäri Robert Koch esitteli löytönsä Mycobacterium tuberculosisista, tuberkuloosista vastuussa olevista basileista. Koch jatkoi värjäystekniikkaansa eristääkseen kolerasta vastuussa olevat bakteerit.
parhaat mikroskoopit olivat lähestymässä rajaa 1900-luvun alkuun mennessä. Perinteinen optinen (valo) mikroskooppi ei pysty ratkaisemaan näkyvän valon aallonpituutta pienempiä esineitä. Mutta vuonna 1931 saksalaiset tutkijat Ernst Ruska ja Max Knoll voittivat tämän teoreettisen esteen elektronimikroskoopilla.
Mikroskoopit kehittyvät
Ernst Ruska syntyi viimeisenä viidestä lapsesta joulupäivänä 1906. Heidelbergissä, Saksassa. Hän opiskeli elektroniikkaa Münchenin teknillisessä korkeakoulussa ja jatkoi korkeajännite- ja tyhjiötekniikan tutkimista Berliinin teknillisessä korkeakoulussa. Siellä Ruska ja hänen neuvonantajansa, tohtori Max Knoll, loivat ensin magneettikentän ja sähkövirran ”linssin” .Vuoteen 1933 mennessä pari rakensi elektronimikroskoopin, joka pystyi ylittämään optisen mikroskoopin suurennusrajat tuolloin. .
Ernst voitti fysiikan Nobel-palkinnon vuonna 1986. Elektronimikroskoopilla voitaisiin saavuttaa paljon suurempi resoluutio, koska elektronin aallonpituus on pienempi kuin näkyvän valon aallonpituus, varsinkin kun elektroni kiihtyy ylös tyhjiössä.
Sekä elektroni- että valomikroskopia etenivät 1900-luvulla. Nykyään laboratoriot voivat käyttää fluoresoivia tunnisteita tai polarisoituneita suodattimia näytteiden tarkastelemiseen tai ne käyttävät tietokoneita kuvien ottamiseen ja analysointiin, jotka eivät näy ihmissilmälle. On heijastavia mikroskooppeja, vaihekontrastimikroskooppeja, konfokaalimikroskooppeja ja jopa ultraviolettimikroskooppeja. Nykyaikaiset mikroskoopit voivat kuvata jopa yhden atomin.