Wetenschap Het electronen-microscoop Van welke wondren hangt de werelt aan [malkander! Sprak LEEUWENHOEK, daer hij door ['t heldre kykglas zagh, En met een Linceus' oog ontdekte, klaer [en schrander Wat in de duisternis tot noch begraven [lagh. Voort most de pen te werk: 't geen hy [heeft uitgevonden Beveelt hy d'eeuwigheit, ten trots van [zwaert en vier Zoekt Alexander nu noch andre werelt[ronden', Hier schuilt 'er zeker een in 't allerkleinste [dier! ALDUS klinken de woorden, waarin de dichter Poot Antoni van Leeuwenhoek bezingt. Men heeft ook nu, ruim twee eeuwen later, nog dezelfde groote bewondering voor den eenvoudigen Delftenaar, die met evenveel ijver en vasthoudendheid het sout in de holligheyd van de Tand van een Paart aan een onderzoek onderwierp, als de Vleesfibertjes van den Walvis, de schobben van eenen Karper, het kuytgreijntje van eenen Kabbeljauw, die evenzeer getroffen werd door de Circulatie van het Bloet in de Kik vorsworm, seer klaer en naakt voor de oogen gestelt als door het feit, datter meer dan tienmaal soo veel levende Dieren uit een Horn van een Kabbeljauw voortkomen als er Menschen op de Aarde leven. Zijn Sendbrieven, aan de Hoog Edele Heeren van de Koninklijke Sociëteit te Lon den beschrijven een aaneenschakeling van observaties, die hij in zijn vrijen tijd ver richtte. Een weetgierigheid, die met de jaren eer toe- dan afnam, dreef hem er toe, telkens andere objecten te zoeken, telkens andere voortbrengselen der natuur onder het mi croscoop te bestudeeren en de voor het ongewapen de oog onzichtbare structuren na te gaan. Na eindeloos probeeren waarbij de onvermijdelijke mislukkingen ieder ander dan Leeuwenhoek afge schrikt zouden hebben was hij erin geslaagd de lensjes te slijpen, die hij voor zijn, geheel zelfgeconstrueerde microscopen noodig had. Men moet niet te gering denken over dit werk: verstoken van goede slijp- en polijstwerktuigen, constructieteekeningen, wiskundige berekeningen, bracht hij het niettemin tot stand, de instrumenten te ver vaardigen, die in scherpte van beeld weinig onder doen voor het moderne fabrieksmicroscoop ! Het is merkwaardig, dat Carl Zeiss, de stichter van de eerste microscopenfabriek ter wereld, bij zijn eerste duizendtal vervaardigde microscopen evenzoo te werk is gegaan: ook hij beschikte toen nog niet over formules en exacte gegevens. De kentering komt pas in het jaar 1866, als Ernst Abbe, een natuurkundige, zijn intrede doet in het be scheiden laboratorium te Jena, en de werking van het microscoop aan een uitgebreid onderzoek onder werpt: hij heeft in jarenlange studie de bestaande problemen opgelost, het slijpen der lenzen, het construeeren der verdere onderdeelen een streng wetenschappelijke basis gegeven kortom, Abbe heeft de theorie van het microscoop opgebouwd. Het pleit slechts voor de gaven van mannen als Leeuwenhoek, dat zij, alleen op hun ervaring steunend, even bruikbare instrumenten vervaardigd hebben ! DE vooruitgang der wetenschap is voor een groot deel afhankelijk van nieuwe methodes, nieuwe hulpwerktuigen. Zoo heeft ook het microscoop, dat ons in staat stelt, de voorwerpen honderden keeren te vergrooten, geheel nieuwe gebieden geopend: ontleed kunde, bacteriologie, plantkunde om slechts enkelen te noemen hadden nimmer zulk een vlucht kunnen nemen, indien de wereld van het kleine niet in het onderzoek betrokken had kunnen worden. Maar zooals elke techniek oude grenzen ver breekt, schept zij op haar beurt weer nieuwe: Abbe heeft overtuigend bewezen, dat ook de meest kruq brut Afbeelding /on het eerste electronen-microscoop ingenieuze lichtmicroscoop een voorwerp eigenlijk niet meer dan achthonderd maal kan vergrooten; vergrootingen daarboven tot twee duizendmaal toe zijn technisch wel mogelijk, maar geven beelden, die steeds lichtzwakker worden, zoodat de winst aan den eenen kant tot verlies aan den anderen aanleiding geeft. De oorzaak hiervoor ligt zonder dat wij dit op deze plaats nader uiteen kunnen zetten in het feit, dat de golf lengte van het zichtbare licht vier-tienduizendste tot acht-tienduizendste millimeter bedraagt. Met stralen van kleiner golflengte is het, theoretisch gezien, mogelijk, de objecten wel sterker te ver grooten het heeft dan ook niet aan pogingen ontbroken, om b.v. met ultraviolette stralen betere resultaten te verkrijgen, maar tot nu toe is het effect vrijwel nihil geweest. Mistroostig moest men erkennen, dat de fijnere structuur der cellen, het microscopisch beeld van eiwitten, een geheim zou blijven tenzij van onverwachte zijde een koene stap werd onder nomen. Deze stap is ondernomen: het electronen microscoop is geconstrueerd ! HET is nog geen halve eeuw geleden, dat de electronen hun intrede in de wetenschap hebben gedaan. Ze zijn ontdekt, doordat men met de nieuws gierigheid, om te zien, wat er gebeurde een spanningsverschil aanbracht tusschen twee electrische polen, die zich in een vrijwel luchtledige ruimte bevonden. Het gevolg was, dat van de negatieve pool, de kathode, stralen uitgingen, die die zich met een duizelingwekkende vaart van tien duizenden kilometers per seconde voortspoedden. De Amerikaansche natuurkundige Millikan stelde na een geniaal onderzoek vast, dat deze stralen uit deeltjes bestonden, electronen, die bijna tweeduizend-maal kleiner waren, dan de kleinste toendertijd bekende eenheid: het waterstofatoom. Indien men dezen electronenbundel aan haar lot overlaat, plant zij zich in het luchtledig rechtlijnig voort: een voorwerp, op zijn weg geplaatst, werpt een scherpe schaduw op een lichtend scherm, waar men de stralen op laat vallen. Het voor de constructie van onze nieuwste microscopen belangrijkste feit is echter, dat de baan der electronen door een magneet afgebogen kan worden: wanneer men nu een electrische magneet heeft, die uit twee tegenover elkaar ge plaatste, doorboorde platen bestaat, en men zendt door deze openingen een bundel kathodestralen, dan zullen deze stralen evenzeer afgebogen, evenzeer gebroken" worden, als met licht stralen het geval is, wanneer zij door een lens vallen. Het geheele complex kan nu zoodanig geconstrueerd worden, dat een voorwerp, hetwelk tusschen de kathode en de magneet wordt geplaatst, duizendvoudig vergroot op een lichtend scherm of een photographische plaat wordt afgebeeld. Aan gezien de kathodestralen een golflengte kunnen bezitten, welke twintigduizend maal kleiner is dan die van het zichtbare licht, is het theoretisch althans mogelijk, een object meer dan een millioen maal te ver grooten. Practisch stuit het bereiken van zulk een inderdaad fantastisch uitziend doel nog op zooveel moeilijkheden, dat het nog wel even zal duren, alvorens wij van een rood bloedlichaampje waarvan er in n kubieke millimeter bloed vijf millioen voor komen, een beeld kunnen vervaardigen met een middellijn van zeven meter ! De apparaten, die momenteel in construcctie zijn het is nog niet zoo ver, dat men ze even gemakkelijk als een gewone microscoop kan aanschaffen vergrooten slechts" dertigduizend maal. Vergeleken met de mogelijkheden, die in het principe schuilen, is dit een klein getal, maar de winst blijkt duidelijker, indien wij ons herin neren, dat het gewone microscoop hoogstens tweeduizend maal vergroot. De afbeeldingen, die men met behulp van de nieuwe instrumenten heeft kunnen ver vaardigen, laten nu reeds ongekende moge lijkheden vermoeden. D' E eerste gramofoon, de eerste schrijf machine, waren onhandelbare appa raten. Wanneer men den condensator van een radiotoestel anno 1938 vergelijkt met de kolossale platen, die de eerste onderzoekers slechts aan zware kettingen op en neer konden bewegen, is er alle reden om aan te nemen, dat het electronenmicroscoop, zooals dit momenteel in het labo ratorium van Siemens en Halske vervaardigd wordt, langzamerhand zoodanig gewijzigd zal worden, dat vorm en prijs beter aangepast raken aan de bescheiden accomodatie en financieele draag kracht ! van de meeste laboratoria. Er zijn bovendien enkele andere moeilijkheden, die een uitgebreide toepassing nog in den weg staan. Allereerst is er het feit, dat het voorwerp, waar wij het sterk vergroote beeld van willen verkrijgen, in een luchtledige ruimte gebracht moet worden: de kathodestralen vormen n.l. alleen onder die omstan digheden een fraaien bundel; in de lucht worden zij her- en derwaarts verstrooid. Tevens vindt bij de bestaande apparaten zulk een warmte-ontwikkeling plaats, dat levende structuren ongetwijfeld beschadigd, zelfs vernietigd zouden worden, terwijl, tenslotte, alleen de allerdunste praeparaten, tusschen twee ragfijne collodiumblaadjes, zonder al te groot verlies door de electronen gepasseerd kunnen worden. Men ziet, dat er nog het een-en-ander moet ge beuren, alvorens de bioloog ??even mechanisch als hij dit nu met zijn lichtmicroscoop doet dag in, dag uit, zijn electronenmicroscoop zal hanteeren. Laten wij echter bij alle onvolkomenheden bedenken, dat de kennis en kunde van hen, die het principe van het electronenmicroscoop hebben ge vonden, en het, nu bewonderenswaardige, later wellicht onbruikbaar beschouwde, apparaat hebben geconstrueerd ook voor de bestaande technische problemen een oplossing zullen vinden. Wij twijfelen er niet aan, dat dan het electronen microscoop in de naaste toekomst een machtig hulpmiddel zal worden in den strijd van den mensch tegen de raadselen der natuur. Ir. B. M. VAN DER STEKKEN Was DE GROENE juist uitverkocht toen u er naar EEN GOEDE RAAD NEEM EEN ABONNEMENT! PAG. 14 DE GROENE No. 3215