Ιστορία του μικροσκοπίου Ιστορία του μικροσκοπίου Καθηγήτρια Μ. Γεωργάτου

Ιστορία του μικροσκοπίου Η ιστορία του μικροσκοπίου συνδέεται άμεσα με την ιστορία της οπτικής και της κατασκευής και χρήσης φακών

Αρχαιότητα Δεν είναι γνωστό πότε χρησιμοποιήθηκαν στην ιστορία της ανθρωπότητας για πρώτη φορά οι φακοί. Η επεξεργασία του γυαλιού ήταν γνωστή στην αρχαιότητα…. …η τεχνολογία όμως του γυαλιού δεν ήταν αναπτυγμένη σε τέτοιο βαθμό που να μπορούν να παράγουν απόλυτα διαφανές γυαλί. 

Αρχαιότητα Πολλοί υποστηρίζουν ότι , οι αρχαίοι έλληνες γνώριζαν το μεγεθυντικό φακό.. ….καθώς μπορούσαν να χαράξουν νομίσματα των οποίων οι λεπτομέρειες ξεπερνούν τη διακριτική ικανότητα του ανθρώπινου ματιού. Το πιθανότερο όμως είναι ότι χρησιμοποιούσαν ως μεγεθυντικό φακό γυάλινες σφαίρες γεμάτες νερό.

Στην αρχαιότητα ….ήταν γνωστό ότι τα αντικείμενα φαίνονται μεγαλύτερα μέσα στο νερό….

Ο Ρωμαίος τραγωδός Σενέκας, (1μΧ -65 μΧ), λέγεται ότι είχε διαβάσει όλα τα βιβλία της Ρώμης κοιτάζοντας μέσα από μια… …….γυάλινη σφαίρα γεμάτη με νερό που μεγέθυνε τα γράμματα. 

Μεσαίωνας Μέχρι τα τέλη του 10ου αιώνα δεν γνωρίζουμε αν είχε αξιοποιηθεί το γυαλί για τη μεγέθυνση γραμμάτων. Γύρω στο 1000 μχ γνωρίζουμε ότι χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά μια γυάλινη σφαίρα για τη μεγέθυνση των γραμμάτων . Η σφαίρα αυτή ήταν γνωστή ως «Η πέτρα του διαβάσματος»

Στα τέλη του 13ου αιώνα ο Salvino D'Armate κατασκευάζει για πρώτη φορά φακούς για οπτική χρήση .

Τα γυαλιά οράσεως εξελίσσονται….. Τα γυαλιά οράσεως εξελίσσονται…..

Οι τρόποι προσαρμογής….

Και οι ………………θήκες

16ος αιώνας: Οι ανακαλύψεις Πέρασαν δύο αιώνες μέχρι να συνδυαστούν κατάλληλα οι φακοί κατά τρόπον ώστε να φαίνονται…….. ………κοντά τα μακρινά αντικείμενα (τηλεσκόπιο) ………….μεγάλα τα μικρά αντικείμενα (μικροσκόπιο)

Το τηλεσκόπιο Το τηλεσκόπιο εφευρέθηκε κατά τον 16ο αιώνα εφευρέθηκε κατά τον 16ο αιώνα από έναν Ολλανδό κατασκευαστή φακών τον Hans Lippershey.

Το τηλεσκόπιο Αξιοποιήθηκε από τον Γαλιλαίο για τη συστηματική παρατήρηση ουράνιων σωμάτων όπως η επιφάνεια της σελήνης, τα άστρα του γαλαξία οι δορυφόροι του Δία.

Το μικροσκόπιο Το πρώτο μικροσκόπιο κατασκευάστηκε στην Αγγλία το τέλος του 16 ου αιώνα.  Αρχικά αποτελείτο από έναν σωλήνα που είχε ένα φακό στο ένα άκρο και στο άλλο ένα δίσκο για το αντικείμενο Η μεγέθυνση ήταν μικρότερη του δέκα . Το προσφιλές αντικείμενο παρατήρησης ήταν…… ……… οι ψύλλοι Γι αυτό τα αποκαλούσαν «τα γυαλιά των ψύλλων»

Ο Zaccharias Janssen……. ………και ο γιός του Han το 1597 ανακάλυψαν έναν ιδιαίτερο συνδυασμό δύο φακών. Ο ένας ήταν στο ένα άκρο του σωλήνα – προσοφθάλμιος – και ο άλλος κοντά στο αντικείμενο – αντικειμενικός. Αυτή η διάταξη μεγέθυνε κατά πολύ το αντικείμενο. Το σύνθετο μικροσκόπιο θεωρείται ότι κατασκευάστηκε από μια τυχαία αλλαγή των φακών στο τηλεσκόπιο

Ο Γαλιλαίος Το 1609 ο Γαλιλαίος κατασκευάζει σύνθετο μικροσκόπιο ο Γαλιλαίος κατασκευάζει σύνθετο μικροσκόπιο με έναν κυρτό και έναν κοίλο φακό.

!7ος αιώνας: Οι πρώτες μικροσκοπικές παρατηρήσεις !7ος αιώνας: Οι πρώτες μικροσκοπικές παρατηρήσεις 1630: Τα πρώτα σχέδια από μικροσκοπικές παρατηρήσεις: Οι μέλισσες του Francesco Stelluti Γεωργάτου Μ.

Ο Anthony van Leeuwenhoek 1632-1723 …….Χρησιμοποιεί μικροσκόπιο με έναν φακό τον οποίο όμως βελτιώνει και επιτυγχάνει μεγαλύτερες μεγεθύνσεις Η «ηρωική» εποχή του μικροσκοπίου.... ....Εκτελούνται χιλιάδες επιτυχείς μικροσκοπήσεις. Αντίγραφο του μικροσκοπίου του Leeuwenhoek Γεωργάτου Μ.

Αποκαλύπτεται ότι υπάρχουν μικροσκοπικά επίπεδα ζωής

Ο Leeuwenhoek παρατηρεί για πρώτη φορά στο μικροσκόπιο σπερματοζωάρια αιμοσφαίρια μικροοργανισμούς όπως τροχόζωα φύκη βακτήρια Γεωργάτου Μ.

1665: Robert Hooke

Robert Hooke

Ο Robert Hooke Στο βιβλίο του Μικρογραφία ( χρησιμοποιεί τη λέξη “cell”- κύτταρο για να περιγράψει βιολογικές δομές που παρατηρούσε στο κομμάτι ενός φελλού. Η έννοια όμως «κύτταρο» έχει για τον Hooke διαφορετική σημασία. Θεωρούνται ως μικροί αγωγοί μεταφοράς των υγρών των φυτών και όχι ως η θεμελιώδης μονάδα της ζωής. Η αντίληψη αυτή διατηρήθηκε μέχρι τον 19ο αιώνα. Γεωργάτου Μ.

ΜΑΡΤΣΕΛΛΟ ΜΑΛΠΙΓΓΙ Η χρήση του μικροσκοπίου σε ιστολογικές παρατηρήσεις… …..αποκάλυπτε όλο και πιο λεπτές κατασκευές στο επίπεδο των οποίων εκτυλίσσονταν διάφορες λειτουργίες Πχ Μαλπιγγιανά σωμάτια στα νεφρά του ανθρώπου

Η εξέλιξη του μικροσκοπίου Μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα το μικροσκόπιο κατασκευάζεται χειροτεχνικά. Η ανάπτυξη ειδικών τεχνικών και η επίλυση προβλημάτων των φακών επέτρεψε τη κατασκευή ισχυρών οπτικών μικροσκοπίων σε ευρεία κλίμακα http://bibliodyssey.blogspot.gr/2008/03/recreational- microscopy.html http://bibliodyssey.blogspot.gr/2008/08/early-microscopes.html

19ος αιώνας Το 1833 ο Robert Brown δημοσίευσε τις μικροσκοπικές του παρατηρήσεις στις ορχιδέες και περίγραψε τον πυρήνα των κυττάρων.

Κυτταρική θεωρία Το 1838 οι Schleiden Schwann πρότειναν την κυτταρική θεωρία παρατηρώντας ότι το εμπύρηνο κύτταρο είναι η δομική και η λειτουργική μονάδα στα φυτά και τα ζώα

Παρατηρήσεις οργανιδίων Το 1857 ο Kolliker περίγραψε μιτοχόνδρια σε μυϊκά κύτταρα.

Βελτίωση μικροσκοπίων Το 1876 ο Ernst Karl Abbe – θεμελιωτής της σύγχρονης οπτικής – ανέλυσε θεωρητικά την επίδραση της περίθλασης στο σχηματισμό εικόνας στο μικροσκόπιο και έδειξε πώς μπορεί να βελτιωθεί ο σχεδιασμός των μικροσκοπίων.

Χρωστικές Το 1881 ο Retzius έδωσε λεπτομερείς περιγραφές πολλών ζωικών ιστών. Τις επόμενες δυο δεκαετίες μαζί με τον Cajal και άλλους ιστολόγους δημιούργησε μεθόδους χρώσης και έτσι έβαλε τα θεμέλια της μικροσκοπικής ανατομίας

χρωστικές Το 1882 ο Koch χρησιμοποίησε χρωστικές ανιλίνης για να χρωματίσει μικροοργανισμούς και αναγνώρισε τα βακτήρια της φυματίωσης και της χολέρας.

Luis Pasteur Τις επόμενες δυο δεκαετίες, βακτηριολόγοι όπως οι Klebs και Pasteur , αναγνώρισαν μικρόβια υπεύθυνα για πολλές άλλες ασθένειες, εξετάζοντας χρωματισμένα παρασκευάσματα με το μικροσκόπιο.

Οργανίδιο / σωμάτιο Golgi Το 1898 ο Golgi παρατήρησε και περίγραψε το σωμάτιο Golgi χρησιμοποιώντας νιτρικό άργυρο ως χρωστική.

20ος αιώνας : Νέοι τύποι μικροσκοπίων 20ος αιώνας : Νέοι τύποι μικροσκοπίων Το 1930 ο Lebedeff σχεδίασε και κατασκεύασε το πρώτο μικροσκόπιο συμβολής, ενώ το 1932, ο Zernicke επινόησε το μικροσκόπιο αντιθέτων φάσεων. Αυτές οι δυο ανακαλύψεις επέτρεψαν τη παρατήρηση ζωντανών αχρωμάτιστων κυττάρων

ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΑ Φωτεινού Πεδίου Σκοτεινού Πεδίου Πολώσεως Αντίθεσης Φάσεως Αντίθεσης διαφορικής συμβολής Φθορισμού Τα βιολογικά δείγματα (κύτταρα βακτήρια ζύμες ιστοί) και τα συστατικά τους είναι σχεδόν διαφανή. Για την παρατήρησή τους πρέπει να δημιουργήσουμε κατάλληλες συνθήκες αντίθεσης.

ηλεκτρονικό μικροσκόπιο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο Πιο σωστά θα έπρεπε να ονομάζεται …. …..Ηλεκτρονιακό Μικροσκόπιο επειδή η ακτινοβολία που χρησιμοποιεί είναι …. ……επιταχυνμένα ηλεκτρόνια.

ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης Τα ηλεκτρόνια διαπερνούν το παρασκεύασμα.  Τα σημεία του παρασκευάσματος που δεν είναι διαπερατά από τα ηλεκτρόνια, μας δίνουν σκοτεινές περιοχές ενώ αντίθετα τα διαπερατά σημεία μας δίνουν φωτεινές περιοχές.  Αυτή η διαφοροποίηση επιτυγχάνεται με την εκλεκτική «χρώση» του παρασκευάσματος

ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης ΗΜΣ ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης ΗΜΣ εξετάζουμε την επιφάνεια αντικειμένων με την χρήση ηλεκτρονικής δέσμης. χρησιμοποιούνται ηλεκτρόνια και ηλεκτρομαγνητικοί φακοί για την δημιουργία ειδώλου της επιφανείας ενός αντικειμένου στην οθόνη ηλεκτρονικού υπολογιστή ή μιας τηλεόρασης

Πώς μπορούμε να "δούμε" τα μικρά πράγματα; •Πόσο μικρά είναι τα «πράγματα»; •Γιατί οπτική μικροσκοπική απεικόνιση; •Δυνατότητα πολύ ψηλής ευκρίνειας (σημερινό όριο: ~ 60 nm) •Δυνατότητα καθόλου ή ελάχιστης επίδρασης στο δείγμα

Ένα σοβαρό πρόβλημα Η χρωματική απόκλιση είναι ένα είδος παραμόρφωσης που οφείλεται στην αδυναμία του φακού να εστιάσει όλα τα χρώματα στο ίδιο σημείο. Η διόρθωση αυτής της παραμόρφωσης έγινε δυνατή με τη βοήθεια των αχρωματικών φακών. ΄

αχρωματικοί φακοί Οι πρώτοι αχρωματικοί φακοί κατασκευάστηκαν στις αρχές του 18ου αιώνα Όμως μικροί αχρωματικοί φακοί κατάλληλοι για το μικροσκόπιο κατασκευάστηκαν στις αρχές του 19ου αιώνα και επέτρεψαν την ανάπτυξη της μικροσκοπίας