På 1600-talet fann man en värld som inte var synlig för blotta ögat. Det har hänt mycket inom mikroskopin sedan dess.
Text: Nicklas Hägen
Ett mikroskop består av en sekvens av linser, vilket gör att det skiljer sig från ett förstoringsglas. Historien ger inget entydigt svar på när och hur mikroskopen först upptäckts, men den första som verkligen framgångsrikt använde mikroskop var holländaren Antonie van Leeuwenhoek som under den senare halvan av 1600-talet upptäckte att det fanns en mikrovärld som är helt osynlig för blotta ögat.
Leeuwenhoek var tapetserare och behövde ett instrument för att se fibrerna i tygerna han reparerade. Han utvecklade ett av de första mikroskopen och beskrev en mikrovärld som är otillgänglig för blotta ögat, men hade svårt att få gehör för sina upptäckter. Det var först i och med Darwin och tanken att alla celler härstammar ur en cell, som idén om en mikrovärld accepterades på bredare front.
Leeuwenhoek beskrev bland annat bakterier, spermier, blodceller och plankton och att olika arters spermier såg olika ut. Det tog många år innan instrumenten utvecklades till den grad att de skulle ha varit i mer allmänt bruk och vi var inne på 1800-talet innan cellteorin var något folk kunde tro på.
Leeuwenhoeks mikroskop var ett så kallat optiskt mikroskop, som baserar sig på ljus och är den vanligaste typen av mikroskop ännu idag. Det av Stefan Hell utvecklade STED-mikroskopet är den nyaste och mest avancerade formen av optiskt mikroskop.
Däremellan har det hänt en hel del. Optiska mikroskop belyser det som studeras och utvecklingar har skett i både hur det man studerar belyses och hur det avbildas. Utvecklingen inom avbildningen är att man gått från att rita av, via fotografering till att avbilda fenomen på datorskärmen där cellulära förlopp i levande celler även kan följas i realtid.
August Köhler utvecklade i slutet av 1800-talet köhlerbelysningen, en teknik som ger en jämn belysning av det prov man studerar. Holländaren Frits Zernike fick Nobelpriset 1953 för sitt faskontrastmikroskop, som bygger på samspelet mellan ljusets våglängder och möjliggör studier av genomskinliga material – till exempel celler hos däggdjur. Ett annat stort framsteg var utvecklingen av det gröna fluorescerande proteinet under 2000-talet, som gör att det prov man studerar själv utsänder ett ljus när det bestrålas.
Förutom optiska mikroskop finns det också elektronmikroskop. Dessa fungerar genom att man, i stället för ljus, riktar elektronströmmar mot det man studerar. Olika elektronmikroskop bygger på olika metoder för att skapa bilder utifrån elektrontätheten i det prov som studeras.
Elektronmikroskop ger en ännu högre upplösning än optiska mikroskop och gör det möjligt att studera enskilda atomer. Problemen med elektronmikroskop är att denna teknik kan påverka det som studeras så att den ger artefakter. Dessutom måste proverna vara ytterst tunna, cirka 20–50 nanometer, och förberedas på ett sätt som gör att det inte går att studera levande celler.
Laser
Laser är en akronym för engelska Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (”ljusförstärkning genom stimulerad emission av strålning”). Det är en teknik som genom stimulerad emission skapar ljusstrålar som är enfärgade (monokroma), koherenta (ljusvågorna är i fas), har en riktning och stark intensitet. Med en laser är det även möjligt att skapa ljuspulser som är mycket korta (ner till cirka femtosekunder).
Lasern sänder ut fotoner i fas med varandra i en smal väldefinierad ljusstråle i en enda våglängd, till skillnad från en vanlig ljuskälla som sänder ut fotoner i alla riktningar och faser över ett brett elektromagnetiskt spektrum (olika våglängder). Lasern kan man koncentrera till en liten yta och då blir den därmed mycket intensivare.
– Wikipedia