Wetenschap 28 september 1999

Microscoop

Door Helma Rebel-Struijk
„Ik zag tot mijn verwondering dat in tandplak een groot aantal heel kleine levende diertjes voorkomen, die voortdurend bewegen.” Op 17 september 1683 beschrijft Antonie van Leeuwenhoek de eerste waarnemingen van bacteriën in een brief aan het Engelse gezelschap van geleerden, de Royal Society. De microscoop bestaat dan al een tijd, maar niet eerder heeft iemand er zulke kleine 'beestjes' mee waargenomen.

Is Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) de uitvinder van de microscoop? Veertig jaar voordat hij is geboren, bestaat al een apparaat om kleine voorwerpen vergroot waar te nemen. En zelfs in een geavanceerdere vorm dan de Delftse microscopenbouwer ze later maakt. Zo lijkt het tenminste.

Een landgenoot van Van Leeuwenhoek, Zacharias Jansen, zou omstreeks 1595 de eerste microscoop hebben gebouwd. Er is weinig bekend over het uiterlijk van deze instrumenten, geen enkele Jansen-microscoop bestaat meer. Wel beschreef de diplomaat Cornelius Drebbel, een oude vriend van Jansen, het instrument begin zeventiende eeuw. Het gaat om een koker van 5 centimeter doorsnee, die uit drie beweegbare delen bestaat en twee lenzen bevat – vandaar de aanduiding samengestelde microscoop. In volledig uitgetrokken toestand meet de microscoop 45 centimeter. De vergroting is dan negen keer, in de kortste stand vergroot het apparaat drie keer.

Na Jansens uitvinding verspreidt de kennis over de microscoop zich snel. Binnen korte tijd telt Europa veel microscoopmakers en leren wetenschappers zoals Galileo ermee werken. Een belangrijke verbetering komt van de hand van de Brit Robert Hook, die gaat werken met een drielenzensysteem: een principe dat nog steeds wordt aangetroffen in huidige microscopen.

Kwaliteit
Het wetenschappelijk nut van de microscopen is echter gering. Belangrijke ontdekkingen worden nauwelijks gedaan. Dat heeft alles te maken met de kwaliteit van de lenzen. Die worden vaak gemaakt door gesmolten glas in een houten vorm te gieten, wat ruwe lenzen oplevert. Het beeld in de sterkste vergroting, 40 tot 50 keer, is onscherp en er ontstaat een kleurige waas.

In de tweede helft van de zeventiende eeuw gebeurt er iets opmerkelijks. Met eenvoudige microscopen met één lens doet de Nederlander Antonie van Leeuwenhoek de ene ontdekking na de andere. Van Leeuwenhoek is van huis uit geen wetenschapper. Zijn vader is mandenmaker, zelf wordt hij opgeleid voor de lakenhandel. Van 1660 tot 1669 is hij kamerbewaarder der schepenen in Delft.

Het is in die tijd dat hij lenzen leert slijpen en eenvoudige microscopen gaat bouwen. Meer dan 500 zal hij er fabriceren. Zijn instrumenten bestaan uit een paar koperen of zilveren plaatjes met een zelfgeslepen lensje.

Glazen bol
Juist in de lensjes zit het vernuft van Van Leeuwenhoeks microscopen. Ze zijn van hoge kwaliteit en kunnen voorwerpen tot wel 500 keer vergroten. Bacteriën met een diameter tot 0,002 millimeter kan hij daarmee observeren. Meervoudige microscopen bereiken die scherpte pas rond 1800.

Van Leeuwenhoek houdt zijn methode om lenzen te maken geheim. Onderzoek aan de paar bewaard gebleven microscopen heeft duidelijk gemaakt dat hij ze slijpt. De beste lenzen maakt hij door een glazen bol te blazen. Daarbij ontstaat aan de bodem een kleine druppel. Als het omringende glas zorgvuldig wordt weggebroken, blijft een lens over.

Ook Antonies zeer scherpe gezichtsvermogen en zijn kunst in het belichten van de preparaten dragen bij aan zijn grote aantal waarnemingen. In 1673 schrijft hij daarover zijn eerste brief aan de Britse Royal Society, een gezelschap van geleerden. Hij kent geen letter Engels, zijn epistels moeten worden vertaald. Dat neemt niet weg dat de nauwkeurige omschrijvingen en tekeningen van wat hij door zijn lenzen waarneemt grote indruk maken.

Vijverwater, tandplak, speeksel, bloed, dierlijk en plantaardig materiaal, Van Leeuwenhoeks nieuwsgierigheid lijkt onbeperkt. Hij is de eerste man ter wereld die bacteriën, eencellige diertjes, bloedcellen en spermacellen waarneemt. De lijst ontdekkingen groeit, Antonies bekendheid ook. Zo komt het dat hij in 1680 tot lid van de Royal Society wordt verkozen, hoewel hij geen woord Engels spreekt. Hij zal dan ook nooit een vergadering bijwonen. Op onderzoeksgebied blijft hij echter actief tot het eind van zijn 90-jarige leven.