Inventarea microscopului – o revoluție în biologie ce ne-a arătat o lume înainte invizibilă

De mii de ani, cele mai mici lucruri pe care oamenii au putut să le vadă au avut dimensiunile unui fir de păr. Când microscopul a fost inventat în jurul anului 1590, oamenii au putut vedea dintr-o dată o lume nouă exact sub nasul lor, într-o cană cu apă sau chiar în mâncarea proprie.

Cu toate acestea, nu este foarte clar cine a inventat pentru prima dată microscopul. Conform unor istorici primul care a creat un microscop a fost Hans Lippershey, faimos fiind pentru depunerea primului brevet pentru un telescop. Alte dovezi îi numesc părinți ai microscopului pe Hans și Zacharias Janssen, o echipă formată din tată și fiu ce produceau ochelari în același oraș ca și Lippershey.

Hans Lippershey (sau Lipperhey) se născuse în orașul Wessel din Germania în 1570 dar se mută în Olanda, care la vremea respectivă se bucura de o perioadă înfloritoare a artelor și științei numită și „Epoca de Aur Olandeză”. Leppershey se stabilește în orașul olandez Middelburg unde realizează ochelari, binocluri și unele dintre primele microscoape și telescoape.

Alături de Leppershey, în Middelburg locuiau Hans și Zacharias Janssen. Mulți istorici le atribuie celor doi inventarea microscopului datorită unor scrisori ale diplomatului olandez William Boreel.

În anul 1650, Boreel a scris o scrisoare medicului regelui francez în care a descris microscopul. În scrisoarea sa, Boreel a declarat că Zacharias Jenssen începuse să-i scrie despre acest microscop chiar la începutul anilor 1590 deși Boreel nu a văzut acest microscop decât mulți ani mai târziu. Unii istorici sunt de părere că Hans Jenssen a creat microscopul, din moment ce în anii 1590 Zacharia era doar un adolescent.

Primele microscoape ale celor doi Jenssen au fost compuse, folosind cel puțin două lentile. Lentila obiectiv este poziționată aproape de obiect și produce o imagine care mai apoi este preluată și amplificată de către un al doilea obiectiv denumit ocular.

Un muzeu din Middelburg are unul dintre cele mai vechi microscoape Jenssen, fiind creat în 1595. El a avut trei tuburi glisante pentru diferite lentile, nu a avut nici un trepied și era capabil să mărească de până la nouă ori dimensiunea reală a obiectului.

Vestea inventării microscopului s-a răspândit foarte repede în toată Europa. În scurt timp Galileo Galilei a îmbunătățit designul microscopului compus. Galileo și-a numit dispozitivul „occhiolino” sau „ochi mic”.

Omul de știință englez Robert Hooke a îmbunătățit la rândul său microscopul și astfel a putut explora structura fulgilor de zăpadă, puricii, păduchii și plantele. El a inventat termenul de celulă din cuvântul latin „cella”, care însemna cameră mică, comparând celulele cu camerele mici în care locuiau călugării. În 1665 el și-a detaliat observațiile în cartea „Micrografia”.

Microscoapele compuse timpurii au oferit o mărire mai mare decât microscoapele cu o singură lentilă dar în același timp denaturau imaginea mai mult. Omul de știință olandez Antoine van Leeuwenhoek a proiectat microscoape de mare putere cu o singură lentilă în anii 1670. Cu ajutorul acestor microscoape a fost primul care a descris spermatozoizii de la câini și de la oameni. El a mai studiat drojdia, celulele roșii ale sângelui, bacteriile din gură și protozoarele. Microscoapele sale puteau mări până la de 270 de ori dimensiunea reală. Microscoapele cu o singură lentilă au rămas populare și în timpul anilor 1830, un timp în care toate tipurile de microscoape se îmbunătățeau.

Oamenii de știință au dezvoltat și modalitățile de pregătire a exemplarelor. În 1882, medicul german Robert Koch a prezentat descoperirea Mycobacterium tuberculosis, bacilii responsabili pentru tuberculoză. Koch a continuat să folosească tehnica sa de colorare pentru a izola bacteria responsabilă pentru holeră.

Cele mai bune microscoape se apropiau de o limită la începutul secolului al XX-lea. Un microscop optic tradițional nu putea să rezolve problema obiectelor mai mici decât lungimea de undă a luminii vizibile. În 1931, oamenii de știință germani Ernst Ruska și Max Knoll au depășit această barieră cu ajutorul unui microscop electronic.

Pe când învățau la Berlin, cei doi au creat o „lentilă” dintr-un câmp magnetic și curent electric. În 1933, ei construiau un microscop electronic care putea depăși limitele de mărire ale microscopului optic.

Pentru munca sa, Ruska a câștigat Premiul Nobel. Microscopul electronic avea o rezoluție mult mai mare deoarece lungimea de undă a unui electron este mai mică decât lungimea de undă a luminii vizibile, mai ales atunci când un electron este accelerat într-un vid.

Atât microscoapele electronice cât și cele optice au avansat foarte mult în secolul al XX-lea. În ziua de astăzi laboratoarele pot utiliza filtre polarizate pentru a vizualiza exemplarele sau pot folosi calculatoarele pentru surprinderea și analizarea imaginilor care nu ar fi vizibile ochiului uman. Există microscoape cu contrast de fază, microscoape confocale și chiar microscoape ultraviolete. Microscoapele moderne sunt capabile să redea chiar și imaginea unui singur atom.