Linssi Crafters Circa 1590: Mikroskoopin keksiminen
Jokainen merkittävä tieteenala on hyötynyt jonkinlaisen mikroskoopin käytöstä, keksinnöstä, joka juontaa juurensa 1500-luvun lopulta, ja vaatimattomasta hollantilaisesta silmälasivalmistajasta nimeltään Zacharias Janssen. Vaikka kuvanlaatu ja suurennus oli erittäin karkea verrattuna nykyaikaisiin versioihin, Janssen-mikroskooppi oli kuitenkin merkittävä edistysaskel tieteellisessä instrumentoinnissa.
Janssen oli Hans Janssen-nimisen silmälasivalmistajan poika, Lähi-Hollannissa, Hollannissa, ja Vaikka Zacharias hyvitetään yhdistemikroskoopin keksimisestä, useimmat historioitsijat olettavat, että hänen isällään on täytynyt olla tärkeä rooli, koska Zacharias oli vielä teini-ikäisinä 1590-luvulla. Tuolloin silmälaseja alettiin käyttää laajalti väestön keskuudessa, keskittäen paljon huomiota optiikkaan ja linsseihin. Itse asiassa jotkut historioitsijat luottavat sekä Janssensiin että hollantilaiseen silmälasivalmistajaan Hans Lippersheyyn mikroskoopin samanaikaisella, vaikkakin itsenäisellä keksinnöllä.
Zacharias Janssen
Historioitsijat pystyvät keksimään datan 1590-luvun alkuun hollantilaisen diplomaatin William Boreelin, Janssenien pitkäaikaisen perheenystävän ansiosta, joka kirjoitti kirjeen Ranskan kuningas 1650-luvulla kuvaa mikroskoopin alkuperää. Hän kuvasi laitetta, joka nousi pystysuoraan lähes kaksi ja puoli metriä pitkältä messinkijalustalta. Pääputken halkaisija oli tuumaa tai kaksi, ja sen pohjassa oli eebenpuulevy, jonka toisessa päässä oli kovera linssi ja toisessa kupera linssi; linssien yhdistelmä antoi laitteelle mahdollisuuden taivuttaa valoa ja suurentaa kuvia kolmesta yhdeksään kertaa alkuperäisen näytteen koko.
Janssenin mikroskooppien varhaisia malleja ei ole säilynyt, mutta Middleburgin museossa on päivätty mikroskooppi. 1595, jolla on Janssen-nimi. Rakenne on jonkin verran erilainen, ja se koostuu kolmesta putkesta, joista kaksi ovat vetoputkia, jotka voivat liukua kolmanteen, joka toimii ulkokuorena. Mikroskooppi on kädessä pidettävä, ja se voidaan tarkentaa liu’uttamalla vetoputki sisään tai ulos näytettä tarkkailemalla, ja se pystyy suurentamaan kuvia jopa kymmenen kertaa alkuperäiseen kokoonsa, kun niitä pidennetään maksimiin.
Niin nerokas kuin Janssenin keksintö oli, olisi kulunut yli puoli vuosisataa, ennen kuin instrumentti löysi laajaa käyttöä tutkijoiden keskuudessa. Yorkshiren tutkija Henry Power julkaisi ensimmäisenä mikroskoopilla tehdyt havainnot, ja vuonna 1661 Marcello Malphigi käytti mikroskooppia tarjotakseen kliinisiä todisteita Harvey’n verenkierto-teorian tueksi, kun hän löysi kapillaariset alukset sammakon keuhkoista. .
Micrographian kirjoittaja Robert Hooke teki ensimmäisten joukossa merkittäviä parannuksia perussuunnitteluun, vaikka hän luotti instrumenttien todelliseen rakentamiseen Lontoon instrumenttivalmistaja Christopher Cockiin. Hooken mikroskoopilla oli yhteisiä piirteitä varhaiskaukoputkien kanssa. : silmäsuppilo oikean etäisyyden ylläpitämiseksi silmän ja okulaarin välillä, erilliset vetoputket tarkennusta varten ja pallo- ja pistorasianivel vartalon kallistamiseksi. Hooke käytti optiikkaan kuonoon asetettua kaksoiskuperia objektiivilinssiä yhdessä okulaarilinssin ja putki- tai kenttäobjektiivin kanssa. Valitettavasti yhdistelmä sai linssit kärsimään merkittävästä kromaattisesta ja pallomaisesta poikkeavuudesta, mikä tuotti erittäin huonoja kuvia. Hän yritti korjata poikkeamat sijoittamalla pienen kalvon optiseen reittiin reunan valonsäteiden vähentämiseksi ja kuvan terävöittämiseksi, mutta tämä johti vain hyvin tummiin näytteisiin. Joten hän kuljetti öljylampusta syntyvän valon vedellä täytetyn lasin läpi hajottamaan valoa ja valaisemaan näytteitään. Kuvat jäivät kuitenkin epäselviksi.
Hollantilainen tiedemies Anton van Leeuwenhoek joutui tekemään parannuksia. Van Leeuwenhoek on joskus kansan nimissä mikroskoopin keksintö. Hän ei ollut keksijä, mutta hän oli suuri Micrographian ihailija, ja hänen instrumenttinsa olivat aikakauden parhaat suurennuksen suhteen: hän saavutti suurennusvoiman jopa 270 kertaa suurempi kuin näytteen todellinen koko, käyttämällä yhtä linssiä. Hän kuvaili mikroskooppiaan hampaiden raaputuksista kerättyjen bakteerien kuvaamiseen ja lammen vedestä löydettyjen alkueläinten tutkimiseen.
1700-luvun alkuun mennessä brittiläiset instrumenttisuunnittelijat olivat esittäneet parannettuja versioita Edmundin keksimästä jalustamikroskoopista. Syyllinen. Muita parannuksia olivat edistyneet tarkennusmekanismit, vaikka linssisuunnittelu pysyi karkeana ja suurinta osaa instrumenteista kärsi edelleen epäselvistä kuvista ja optisista poikkeamista. 1800-luvun alkupuoliskolla optiikassa tehtiin dramaattisia parannuksia edistyneiden lasivalmisteiden ja akromaattisten objektiivilinssien ansiosta.Jälkimmäinen oli vähentänyt merkittävästi pallopoikkeamia linssissä, mikä teki siitä värivääristymättömän. 1900-luku toi markkinoille välineet, joiden avulla kuva pysyi tarkennettuna, kun mikroskopisti muutti suurennusta. Suurella tarkkuudella, kontrastia parantavilla tekniikoilla, fluoresoivilla merkinnöillä, digitaalisella kuvantamisella ja lukemattomilla muilla innovaatioilla mikroskopia on mullistanut niin erilaiset alat kuin kemia, fysiikka, materiaalitiede, mikroelektroniikka ja biologia.
Tänään, on mahdollista suorittaa reaaliaikainen fluoresenssimikroskopia elävistä soluista niiden luonnollisessa ympäristössä, kun taas vuonna 1999 Intel ja Mattel tekivät yhteistyötä 100 dollarin Intel Play QX3 -tietokonemikroskoopin (lopetettu) tuottaessa instrumentin kuluttajamarkkinoille. Ja mikroskooppisen tutkimuksen varhaisen edelläkävijän hengessä Floridan osavaltion yliopiston tiedemiehet ovat tuoneet kentän täyden ympyrän kääntämällä kehittyneimmät instrumenttinsa tavallisiin arkipäivän esineisiin, kuten kyseiseen amerikkalaiseen peruselementtiin, hampurilaisiin ja ranskalaisiin, yksityiskohtaisesti ohuista vehnäytimen osista sipulikudos, tärkkelysrakeet perunakudoksessa ja kiteytetyt juustoproteiinit.