تاریخچه میکروسکوپ و انواع آن

در روزگاران قدیم، كوچكترین موجودات زنده ای كه مردم می شناختند آن هایی بودند كه به زحمت با چشم دیده می شدند. ولی آیا ممكن بود موجوداتی هم باشند كه با چشم دیده نشوند؟ اگر با چشم دیده نمی شدند، با چه وسیله ای ممكن بود آن ها را دید؟ البته در آن زمان هم مردم با وسایلی می توانستند كاری كنند كه ذرات خیلی كوچك، بزرگتر از آنچه بودند نشان داده شوند. مثلاً بعضی از مردم متوجه شده بودند كه اگر از میان شیشه ای كه سطح آن منحنی باشد به ذرات خیلی كوچك نگاه كنند، آن ها بزرگتر از آنچه هستند به نظر می آیند.

در حدود سال 1650 میلادی دانشمندان با این شیشه های منحنی به چیزهای خیلی كوچك نگاه كردند و به دقت به بررسی آن ها پرداختند. اسم این شیشه ها را، كه سطح منحنی داشتند، عدسی گذاشتند. زیرا شكل آن ها مثل دانه های عدس بود. معمولاً برای اینكه به چیز های بسیار كوچك نگاه كنند، بیش از یك عدسی به كار می بردند و عدسی ها را در دو انتهای یك لوله ی فلزی جا می دادند. اسم ین لوله را، با عدسی هایی كه درون آن بود، میكروسكوپ گذاشتند.

میكروسكوپ از دو واژه ی یونانی "میكرو" به معنی كوچك و "اسكوپ" به معنی دیدن، گرفته شده است. بنابراین میكروسكوپ یعنی دیدن ذرات كوچك. یكی از موجودات كوچك زنده كه دانشمندان بیش از همه آن را مورد مطالعه قرار دادند، كك بود.

قبل از اختراع میكروسكوپ در اواسط قرن هفدهم، مشاهده ی سلول مقدور نبود، زیرا سلول واحد بسیار كوچكی است كه با چشم غیر مسلح، قابل رویت نیست. روبرت هوك اول بار در سال 1665 زیر میكروسكوپ ابتدایی كه خود ساخته بود، سلول های مرده را در برش های چوب پنبه مشاهده كرد. این سلول های تو خالی و متصل به هم، شكل لانه ی زنبور داشتند و هوك آن ها را "سلول" نامید كه در زبان لاتین مفهوم اتاق كوچك دارد.

میکروسکوپ روبرت هوک

میکروسکوپ لیون هوک

چند سال بعد، طبیعت شناسی به نام آنتونی وان لیوون هوک سلول های زنده را، در قطره های آبی که از برکه برداشته بود، زیر میکروسکوپ مشاهده کرد و آن ها را جانوران کوچک نامید. او چند نمونه ی خشک شده خود را بین سال های 1674 و 1687 به فرهنگستان سلطنتی لندن فرستاد. لیوون هوک توانست 419 میکروسکوپ و عدسی بسازد. او هر بار که عدسی یا میکروسکوپ بهتری می ساخت، می توانست میکروارگانیسم های کوچکتری را ببیند.

آنتونی وان لیوون هوک

لیوون هوک در سال 1683 میلادی، عدسی دیگری ساخت كه می توانست ذرات خیلی خیلی كوچك را نشان دهد. وی فكر می كرد كه این ذرات خیلی كوچك باید موجودات زنده ای باشند. ولی آن ها به قدری كوچك بودند كه فقط مثل نقطه ها و میله های كوچكی به نظر می آمدند. او نمی توانست عدسی دیگری بسازد كه آن قدر قوی باشد كه بتواند آن ها را واضح نشان دهد. این بود كه ناچار مطالعه ی آن ها را رها كرد.

بعد ها این ذرات كوچك را كه او نخستین بار دید، باكتری نامیدند. باكتری از واژه ای یونانی به معنی میله ی كوچك گرفته شده است. لیوون هوك نخستین كسی بود كه میكروب ها را دید، و تا صد سال بعد هیچ كس دیگری پیدا نشد كه بتواند كاری بهتر از او انجام دهد. سر انجام، در سال های دهه 1780 میلادی، اوتوفریدریك مولر، زیست شناس دانماركی ترتیبی داد كه میكروب ها اندكی واضحتر نشان داده شوند. او نخستین كسی بود كه تلاش کرد تا باكتری ها را برحسب شکل های متفاوت، به گروه های مختلف تقسیم كند.

عدسی ها برای اینكه چیز ها را بزرگتر از آنچه هستند نشان دهند پرتوهای نور را می شكنند، ولی همه رنگ های نور را به یك اندازه نمی شكنند. نور معمولی تركیبی از چندین رنگ است. در آن زمان، وقتی كه میكروسكوپ ها را طوری میزان می كردند كه ذرات كوچك را به یكی از این چند رنگ بطور واضح نشان دهند، رنگ های دیگر مبهم می شدند. برای همین باكتری هایی كه زیر میكروسكوپ دیده می شدند مبهم به نظر می آمدند و مثل این بود كه كُرك رنگینی دورشان را گرفته باشد. ولی در سال 1830 میلادی،جوزف جكسون لیستر، عینكساز انگلیسی كه سر و كارش با ساختن عدسی بود، دو نوع عدسی را با هم تركیب كرد که هر یك از آن ها رنگ ها را به نحو متفاوتی می شكست. هر تاثیری كه یك عدسی در رنگ ها داشت، عدسی دیگر عكس آن تاثیر را داشت، چنانكه یك عدسی تاثیر های نامساعد عدسی دیگر را خنثی می كرد. به این ترتیب، تركیب این دو نوع عدسی با یكدیگر سبب می شد كه چیز های كوچك به رنگ اصلی خود و بطور واضح نشان داده شوند. با بهبود روش های میكروسكوپی، دانشمندان توانستند بافت های گوناگون را بررسی كنند.

اختراع میكروسكوپ تحول بزرگی در علم زیست شناسی بوجود آورد. با به كارگیری این ابزار قوی، بشر توانست ذراتی را كه با چشم دیده نمی شوند مشاهده كند: یك سلول جانوری را در نظر بگیرید كه قطر متوسط آن بین 10 تا 20 میکرون است، این سلول 50 بار کوچکتر از ریزترین جسم قابل روییت با چشم غیر مسلح است. بنابراین تنها با اختراع میکروسوپ نوری بود که آدمی توانست سلول را ببیند.

بعد از گذشت چند قرن، میكروسكوپ همچنان نقش مهمی در پژوهش های زیستی ایفا می كند و در سال های اخیر تحولات شگرفی در بهبود كیفیت آن صورت گرفته است. یكی از عمده ترین پیشرفت ها در ساخت میكروسكوپ، اختراع نوع الكترونی آن در دهه 1940 بود كه امكان مشاهده ی ذرات و اندامك های درون سلولی را بهتر از گذشته فراهم كرد. امروزه میكروسكوپ نه تنها جهت بررسی شكل و ساختار نمونه های زیستی مورد استفاده قرار می گیرد، بلكه در تعیین ارتباط بین ساختارهای تشكیل دهنده ی سلول و فعالیت های گوناگون آن ها نیز نقش به سزایی ایفا می كند.