Duizenden jaren lang was het kleinste dat mensen konden zien ongeveer zo breed als een mensenhaar. Toen de microscoop rond 1590 werd uitgevonden, zagen we plotseling een nieuwe wereld van levende wezens in ons water, ons voedsel en onder onze neus.
Maar het is onduidelijk wie de microscoop. Sommige historici zeggen dat het Hans Lippershey was, het meest bekend vanwege het indienen van het eerste octrooi voor een telescoop. Ander bewijsmateriaal wijst op Hans en Zacharias Janssen, een vader-zoon-team van spektakelmakers die in dezelfde stad als Lippershey woonden.
Janssen of Lippershey?
Hans Lippershey, ook wel gespeld als Lipperhey, werd geboren in Wesel, Duitsland in 1570, maar verhuisde naar Nederland, waar toen een periode van innovatie in kunst en wetenschap doormaakte, genaamd de Nederlandse Gouden Eeuw. Lippershey vestigde zich in Middelburg, waar hij brillen, verrekijkers en enkele van de vroegste microscopen en telescopen maakte.
Ook woonachtig in Middelburg waren Hans en Zacharias Janssen. Historici schrijven de uitvinding van de microscoop toe aan de Janssens, dankzij brieven van de Nederlandse diplomaat William Boreel.
In de 165 0s schreef Boreel een brief aan de arts van de Franse koning waarin hij de microscoop beschreef. In zijn brief zei Boreel dat Zacharias Janssen hem begin jaren negentig begon te schrijven over een microscoop, hoewel Boreel pas jaren later zelf een microscoop zag. Sommige historici beweren dat Hans Janssen heeft geholpen met het bouwen van de microscoop, aangezien Zacharias een tiener was in de jaren 1590.
Vroege microscopen
De vroege Janssen-microscopen waren samengestelde microscopen, die ten minste twee lenzen gebruiken. De objectieflens is dicht bij het object geplaatst en produceert een beeld dat wordt opgepikt en verder vergroot door de tweede lens, het oculair genaamd.
Een Middelburgs museum heeft een van de vroegste Janssen-microscopen, gedateerd in 1595 Het had drie schuifbuizen voor verschillende lenzen, geen statief en kon drie tot negen keer de ware grootte vergroten. Het nieuws over de microscopen verspreidde zich snel over Europa.
Galileo Galilei verbeterde al snel het ontwerp van de samengestelde microscoop in 1609. Galileo noemde zijn apparaat een occhiolino, of “klein oog”.
De Engelse wetenschapper Robert Hooke verbeterde ook de microscoop, en onderzocht de structuur van sneeuwvlokken, vlooien, luizen en planten. Hij bedacht de term “cel” van het Latijnse cella, wat “kleine kamer” betekent, omdat hij de cellen die hij in kurk zag, vergeleek met de kleine kamers waarin monniken woonden. In 1665, en zijn observaties gedetailleerd beschreven in het boek “Micrographia. “
Vroege samengestelde microscopen boden meer vergroting dan microscopen met enkele lens; ze vervormden het beeld echter ook meer. De Nederlandse wetenschapper Antoine van Leeuwenhoek ontwierp in de jaren 1670 krachtige microscopen met enkele lens. Hiermee was hij de eerste die sperma (of spermatozoa) van honden en mensen beschreef. Hij bestudeerde ook gist, rode bloedcellen, bacteriën uit de mond en protozoa. De enkele lensmicroscopen van Van Leeuwenhoek konden tot 270 keer groter worden dan de werkelijke grootte. Enkele lensmicroscopen bleven populair tot ver in de jaren 1830, aangezien alle soorten microscopen verbeterden.
Wetenschappers ontwikkelden ook nieuwe manieren om zich voor te bereiden. en contrasteer hun exemplaren. In 1882 presenteerde de Duitse arts Robert Koch zijn ontdekking van Mycobacterium tuberculosis, de bacillen die verantwoordelijk zijn voor tuberculose. Koch ging verder met zijn kleurtechniek om de bacteriën te isoleren die verantwoordelijk zijn voor cholera.
De De allerbeste microscopen naderden een limiet aan het begin van de 20e eeuw. Een traditionele optische (licht) microscoop kan geen objecten detecteren die kleiner zijn dan de golflengte van zichtbaar licht. Maar in 1931 overwonnen Duitse wetenschappers Ernst Ruska en Max Knoll deze theoretische barrière met de elektronenmicroscoop.
Microscopen evolueren
Ernst Ruska werd geboren als laatste van vijf kinderen op eerste kerstdag 1906, in Heidelberg, Duitsland. Hij studeerde elektronica aan de Technische Hogeschool in München en ging daarna hoogspannings- en vacuümtechnologie studeren aan de Technische Hogeschool van Berlijn. Daar creëerden Ruska en zijn adviseur, Dr. Max Knoll, voor het eerst een lens van een magnetisch veld en elektrische stroom. In 1933 bouwde het paar een elektronenmicroscoop die de vergrotingslimieten van de optische microscoop op dat moment kon overschrijden. .
Ernst won de Nobelprijs voor natuurkunde voor zijn werk in 1986. De elektronenmicroscoop zou een veel hogere resolutie kunnen bereiken omdat de golflengte van een elektron kleiner is dan de golflengte van zichtbaar licht, vooral wanneer het elektron wordt versneld in een vacuüm.
Zowel elektronen- als lichtmicroscopie werden ontwikkeld in de 20e eeuw. Tegenwoordig kunnen laboratoria fluorescerende tags of gepolariseerde filters gebruiken om monsters te bekijken, of ze gebruiken computers om beelden vast te leggen en te analyseren die niet zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Er zijn reflecterende microscopen, fasecontrastmicroscopen, confocale microscopen en zelfs ultraviolette microscopen. Moderne microscopen kunnen zelfs een enkel atoom in beeld brengen.