El Mikroskop Antona Van Leeuwenhoeka Jednalo se o jednoduchý jednočočkový aparát, měl dobrou čirost a zvětšení ve srovnání se složenými mikroskopy své doby.Mikroskop navržený kolem roku 1668 byl kompletně ručně vyrobený včetně šroubů a nýtů. Více o tomto příběhu se dozvíte v tomto příspěvku!
Anton Van Leeuwenhoek a jeho mikroskopy
Leeuwenhoek navrhl a postavil několik stovek mikroskopů, které byly všechny velmi malé a velmi podobné co do designu a funkce, přičemž rozměry jeho mikroskopů byly poměrně konstantní, asi dva palce dlouhé a jeden palec široké.
Hlavní tělo těchto mikroskopů se skládá ze dvou tenkých plochých kovových destiček (obvykle mosazných) snýtovaných, mezi destičkami byla malá bikonvexní čočka schopná zvětšení v rozsahu od 70x do více než 250x, v závislosti na kvalitě čočky.
Provozování mikroskop Leeuwenhoek je to jednoduché, vzorek se umístí na čep, se kterým se manipuluje pomocí dvou šroubů, jedním pro nastavení vzdálenosti mezi vzorkem a čočkou a druhým pro nastavení výšky vzorku.
Šroub a tyč převodníku vzorku jsou umístěny ve spodní části mikroskopu, kde procházejí pravoúhlým držákem, který jej připevňuje k mikroskopu a poté se zastaví na kovovém bloku umístěném uprostřed destiček těla mikroskopu.
Nosný kolík preparátu je připojen na druhou stranu tohoto bloku, takže při otáčení šroubu překladače posouvá preparát nahoru nebo dolů, další šroub, umístěný v bloku kolmo k mikroskopovým destičkám, slouží jako výškové nastavení Když se tento šroub otočí, tlačí na kovové destičky a posouvá vzorek směrem k čočce nebo od ní, přičemž působí podobně jako zaostřovací knoflík.
Na zadní straně mikroskopu drží další šroub stojan v pravém úhlu ke kovovým deskám těla a slouží také jako otočný bod pro pohyb preparátu ze strany na stranu.
Leeuwenhoek strávil značné množství času zdokonalováním výroby čoček pro své mikroskopy a byl schopen brousit a leštit bikonvexní čočky na neuvěřitelně vysokou kvalitu. Existuje také podezření, že Leeuwenhoek používal čočky z foukaného skla a že tyto čočky byly zodpovědné za neuvěřitelné zvětšení jejich jednoduchých mikroskopů.
Leeuwenhoek vyrobil tyto čočky odstraněním přebytečného skla z tlusté skleněné kapky, která se tvoří na dně žárovky z foukaného skla, tyto úžasné čočky byly přibližně jeden milimetr tlusté a měly poloměr zakřivení 0,75 milimetru, ve srovnání s nimi měly vynikající zvětšení a rozlišení. k jiným mikroskopům té doby má Utrechtské muzeum jeden z mikroskopy Leeuwenhoek ve vaší sbírce.
Van Leeuwenhoekova metoda výroby mikroskopu vyvolala velký zájem, rád své mikroskopy předváděl, a přestože jeho techniky výroby čoček nebyly jedinečné, přesnost, s jakou své čočky vyráběl, byla na tento den neuvěřitelně nadšená.
S více než 500 různými mikroskopy na svém kontě, van Leeuwenhoek zjevně vyrobil mikroskop pro každý vzorek, který zkoumal, méně než 10 je stále neporušených a v muzeích, ale mnohem více jeho čoček přežilo dodnes.
Rámy pro mikroskop van Leeuwenhoek byly vyrobeny z mědi, bronzu nebo příležitostně stříbra, rám byly ve skutečnosti dvě desky, které držely jedinou čočku mezi nimi v linii s malým otvorem, statický vzorek byl připevněn na čep, který byl připevněn na blok v zorném poli čočky, dvěma šrouby se nastavila vzdálenost mezi preparátem a čočkou a také výška preparátu v zorném poli.
Pro zkoumání kapalin byla za čočkou ve vašem zorném poli držena malá skleněná trubice, dlouhá méně než čtyři palce, pro správné používání mikroskopu byla nutná praxe.
Mikroskop musel být co nejblíže nemrkajícímu oku a malé čočky měly vysoký stupeň zakřivení, což vedlo ke krátké ohniskové vzdálenosti, s jejich nejsilnějšími čočkami musel být vzorek 4/100 palce od mikroskopu. čočka.
Obvyklá metoda pozorování pro van Leeuwenhoekův mikroskop spočívala v položení na tvář nebo čelo pozorovatele a otáčení zaostřovacích šroubů, dokud nebylo možné preparát vidět v plných detailech, poté otáčením těla a změnou úhlu mikroskopu bylo dosaženo dostatečného zaostření světla. na vzorku.
Různé designy mikroskop Leeuwenhoek měly podobnou velikost a zobrazovací metodu, ale některé měly až tři čočky namontované vedle sebe a byly o něco širší, aby se do nich čočky vešly.
Jeho život
Syn košíkáře van Leeuwenhoek nebyl privilegovaný jako většina Významní vědci, jeho vzdělání bylo základní, ale hnala ho zvědavost a měl dar zaznamenávat svá pozorování, jako obchodník s látkami řemeslem, jeho první zkušeností s mikroskopií bylo zkoumání nití a látek lupou, získal zručnost ve výrobě vlastních čočky a poté postavte stativ mikroskopu, který je bude držet.
Někteří lidé o něm mluví jako o otci mikroskopu, ačkoli složené mikroskopy existovaly již 50 let před narozením van Leeuwenhoeka, díky svému objevu a klasifikaci mikroorganismů mohl být právem nazýván otcem mikrobiologie, jeho výzkum mu vynesl členství v Royal Society of London v roce 1680.
Objev objektivu
Čočka mikroskopu van Leeuwenhoek jí poskytla výhodu oproti složeným mikroskopům té doby, tyto mikroskopy měly problémy se zkreslením a aberací, které vedly k použitelnému 30X nebo 40X zvětšení, Ultrecht Museum v Nizozemsku má van mikroskop Leeuwenhoek ve své sbírce 275X zvětšení.
Strávil nepřiměřeně mnoho času zdokonalováním své výroby čoček a používal tři základní metody broušení, foukání a kreslení.
Při leštění čočky van Leeuwenhoek leštil čočku jemnějšími a jemnějšími sloučeninami zrna, dokud na skle nezůstaly žádné skvrny, ve van Leeuwenhoekových dochovaných čočkách byly všechny kromě jedné vyrobeny tímto procesem, metodou foukaného skla bych použil malý kousek skla na konci foukané skleněné trubice a poté jej vyleštěte.
Při kreslicí metodě van Leeuwenhoek umístil plamen do středu skleněné tyčinky a postupně ji odtahoval, jak se tavila, což vedlo ke dvěma samostatným skleněným tyčinkám zužujícím se do jemných hrotů, pak vložil malý hrot jedné z tyčí dovnitř. oheň a na jeho konci vznikla malá skleněná koule, tato malá koule byla použita jako čočka.
Gravitace by udělala sklo asymetrické, ale otáčením na konci skleněné tyčinky mohl Leeuwenhoek vytvořit téměř dokonale sférickou čočku, nejmenší z dochovaných Leeuwenhoekových skleněných sférických čoček o průměru pouze 1.5 mm.
Systém přehrávání
Po zbytek své kariéry se Leeuwenhoek rozhodl prozkoumat sexuální reprodukci a systém transportu živin u zvířat a rostlin, ačkoli se o to pokusilo mnoho dalších, byl první, kdo pozoroval spermie, které identifikoval jako „animalcules“.
Díky svému přesvědčení, že motilita znamená život, si myslel, že pohyblivá zvířata jsou esencí potřebnou k vytvoření života, na rozdíl od nepohyblivého vajíčka, o kterém si myslel, že přispívá jen málo, to dalo Leeuwenhoekovi formu teorie preformace.
Leeuwenhoek pokračoval ve studiu a popisu reprodukce v Živočišná buňka, také udělal velké pokroky ve studiu anatomie zvířat a rostlin, za svého života byl respektován vědci a známý laikům, částečně kvůli dopisům, které posílal Královské společnosti v Londýně s podrobnostmi o svých objevech, a částečně kvůli rostoucí roli veřejného intelektuála, kterou si užíval.
V roce 1677 poprvé popsal spermie hmyzu, psů a mužů, ačkoli Stephen Hamm byl pravděpodobně spoluobjevitelem. Leeuwenhoek studoval strukturu optické čočky, strie ve svalech, ústní ústrojí hmyzu a jemnou stavbu rostlin a objevil partenogenezi u mšic.
V roce 1680 poznamenal, že kvasinky se skládají z nepatrných kulovitých částic, rozšířil demonstraci krevních kapilár Marcella Malpighiho z roku 1660 o první přesný popis červených krvinek.
«Ve všem dešti, který padá, unášený z okapů do cípů vody, lze nalézt zvířata; a že ve všech druzích vod, stojících pod širým nebem, se mohou objevovat živočichové. Pro tato zvířata je může unést vítr spolu s kousky prachu vznášejícími se ve vzduchu."
zvědavý obchodník
Anton van Leeuwenhoek byl jedinečný vědec, původně obchodoval v Delftu v Holandsku podle rodinné tradice, nezískal žádné vyšší vzdělání ani univerzitní diplomy a neznal žádné jiné jazyky než svou rodnou nizozemštinu, to by bylo dost na to, aby ho vyloučil z vědecké komunity své doby.
Přesto se zručností, pílí, bezmeznou zvědavostí a otevřenou myslí oproštěnou od vědeckých dogmat se stal protagonistou některých z nejdůležitějších objevů v historii. Historie mikroskopuByl to on, kdo objevil bakterie, protisty, spermie, krvinky, nematody, vířníky a mnoho dalšího.
Dvě zvláštnosti, kterými se vyznačoval, byla jeho zvědavost pozorovat vše, co se dalo umístit pod jeho brýle, a pečlivost při popisování toho, co pozoroval, protože nebyl dobrý v kreslení, najal si ilustrátora, aby připravil náčrtky toho, co pozoroval, které by doprovázely jeho písemné popisy, jeho výzkum, který se rozšířil a ve své době ho velmi proslavil, přinesl do povědomí lidí nový svět mikroskopického života.
Leeuwenhoek se narodil v nizozemském Delftu, později se vyučil v Amsterodamu jako obchodník s textilem, kde pracoval s lupami, které sloužily ke kontrole kvality látek, ke kontrole hustoty drátu.
V roce 1654 se vrátil do Delftu, kde strávil zbytek života, zpočátku se stal obchodníkem s plátnem, pracoval také jako zeměměřič, degustátor vína, nezletilý měšťanský úředník, v roce 1676 zastával funkci správce majetku zkrachovalce. Jan Vermeer, slavný malíř, který se narodil ve stejném roce jako Leeuwenhoek a je považován za jeho přítele.
Jeho slavné lupy
Je známo, že Leeuwenhoek vyrobil více než 500 „mikroskopů", z nichž se do dnešních dnů dochovalo méně než deset. V základním provedení byly pravděpodobně všechny Leeuwenhoekovy přístroje, jistě všechny známé, jednoduše výkonné lupy, nikoli složené mikroskopy. dnes používaného typu, na obrázku vlevo je nákres jednoho z nich mikroskopy Leeuwenhoek.
Ve srovnání s moderními mikroskopy jde o extrémně jednoduchý přístroj, využívající jednu čočku, uchycenou v malém otvoru v mosazné destičce tvořící tělo přístroje, preparát je nasazen na ostrý hrot vyčnívající před čočku a jeho polohu a zaostření bylo možné upravit otáčením dvou šroubů, celý nástroj byl dlouhý pouze 3-4 palce a musel být držen blízko oka.
Po mnoho let Leeuwenhoek vyráběl své čočky ve tvaru čočky, nazývané „mikroskopy“, čočky byly v podstatě lupy, byly malé, někdy menší než hřebík, ale zvětšené 100 nebo dokonce 300krát, pozorování s těmito čočkami vyžadovalo zručnost a trpělivost.
Neexistují žádná data, která by se dala s jistotou zjistit, když Leeuwenhoek začal se svým výzkumem, byl daleko od pomyšlení na objev, mikroskop pro něj, dospělého a úctyhodného člověka, byl jen oblíbenou hračkou, ale nebylo možné se dostat ven.
Při zkoumání tenkých plátků masa pod jím navrženou lupou Leeuwenhoek zjistil, že maso, přesněji svaly, se skládají z mikroskopických vláken, v tomto případě se svaly končetin a trupu (kosterní svaly) skládají z mikroskopických vláken. -příčně pruhované, pro které se jim začalo říkat pruhované, na rozdíl od hladkého svalstva, které se nachází ve většině vnitřních orgánů a ve stěnách cév.
Leeuwenhoek zkoumal své vlastní vzorky
Leeuwenhoek také zahájil pokročilou parazitologii pomocí mikroskopu, v roce 1681 zkoumal vlastní vzorky stolice v době průjmu, v tekuté stolici našel malá zvířata. Leeuwenhoek popsal „Giardia“ jako pomalu se pohybující zvíře, ale schopné dělat rychlé pohyby svými „nohami“.
Dnes víme, že se jedná o šroubovitý pohyb způsobený bičíky. Van Leeuwenhoek viděl, že tito pohybliví parazité jsou ve stádiu trofozoitů.
Leeuwenhoek objevil nejen Giardii v průjmových výkalech, ale také objevil Opalinu a Nyctotherus ve střevech žab a jejich „odpadu“, objevil druh Trichmonas, Enterobius vermicularis (škrkavku) a studoval Balantidium coli, řasinkového parazitického prvoka tlustého střeva. podle Dobella v roce 1932.
Leeuwenhoek popsal Giardia jako pomalu se pohybující zvíře, ale schopné dělat rychlé pohyby svými „nohami“. Dnes víme, že se jedná o šroubovitý pohyb způsobený bičíky. Van Leeuwenhoek viděl, že tito pohybliví parazité jsou ve stádiu trofozoitů.
„Nohy“, které Van Leeuwenhoek viděl v Giardii, měly čtyři páry těchto malých ocásků, neboli osm bičíků, a teprve v roce 1880 si biologové uvědomili, že v Giardii existují další stádia, která bičíky neobsahují.
Návštěvníci Leeuwenhoeku
Leeuwenhoekovy vědecké úspěchy byly za jeho života uznávány jak jeho kolegy, tak veřejností: v roce 1680 byl zvolen členem Královské společnosti v Londýně, v roce 1699 byl korespondentem Pařížské akademie věd a v roce 1716 College of Sciences. Leuvenští učitelé mu udělili stříbrnou medaili, kromě penze, kterou mu dali, mu obec Delft udělila zvláštní ceny po vydání několika jeho knih.
Rostoucí počet nálezů způsobil, že Leeuwenhoek požadoval úvodní dopisy, mezi jeho hosty patřili králové a princové, včetně Petra Velikého, Jakuba II., Fridricha Velikého, saského kurfiřta Augusta II. a velkovévody Cosima III. Toskánského ve stáří. Leeuwenhoek se stal legendou, jeho spoluobčané o něm s úctou mluvili jako o kouzelníkovi.
Jeho odkaz
Především proto, že bylo tak těžké naučit se používat, mikroskop Leeuwenhoek nebyl nikdy použit jinými vědci v jejich Zajímavá vědecká témata.
Jeho zvětšení a rozlišení však byly tak pokročilé, že to bylo v polovině XNUMX. století, než složený mikroskop mohl otevřít dveře do světa mikrobiologie, jak to udělal Van Leeuwenhoek.
Každý mikroskop byl ručně vyrobený a jedinečný a při jejich navrhování musel Van Leeuwenhoek překonat problémy se zvětšením, rozlišením a viditelností pomocí své vlastní vynalézavosti.