Raadsel microscoop Van Leeuwenhoek opgelost

Microbiologie Antoni van Leeuwenhoek, 17e eeuwse grondlegger van de microbiologie, keek door de sterkste lenzen van zijn tijd. Hoe maakte hij die?

Een microscoop van Antoni van Leeuwenhoek Foto TU Delft/Boerhaave

De microscopen waarmee Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) als eerste ter wereld bacteriën, spermacellen en bloedlichaampjes zag, zijn van ongekende kwaliteit. De lenzen waren tot tien keer sterker dan die van zijn tijdgenoten. Hoe hij dat voor elkaar kreeg, was een raadsel. Nu, na 350 jaar, ontdekten onderzoekers van de TU Delft en Rijksmuseum Boerhaave in Leiden dat de lakenhandelaar en amateurwetenschapper voor zijn microscopen dunne, zelfgeslepen lensjes gebruikte.

Van de vierhonderd microscopen die Antoni van Leeuwenhoek maakte zijn er elf bewaard gebleven. Vier behoren tot de collectie van Rijksmuseum Boerhaave. Ze bestaan allemaal uit een klein lensje dat ingeklemd zit tussen twee metalen plaatjes, van messing of zilver, die met klinknagels vastzitten. Op een pinnetje erachter kon een preparaat geprikt worden.

Gebruiksgemak stond niet voorop. Kijken deed je door een gaatje van ongeveer een halve millimeter breed. Om iets te zien moest je het microscoopje bijna in je oogbol duwen en in de richting van licht houden. Maar dat is een kleine prijs, als je een nieuwe wereld kunt ontdekken. Van Leeuwenhoek kon de preparaten tot ruim 250 keer vergroten. Zo zag hij als eerste de microwereld, van bloedcellen tot micro-organismen in slootwater.

Openbreken was geen optie

De lens die voor de vergroting zorgt, is nauwelijks zichtbaar doordat hij, op de minuscule opening na, bedekt wordt door de metalen plaatjes. Van Leeuwenhoek heeft nooit iets losgelaten over zijn werkmethode. Dat leidde tot speculaties. Gebruikte hij glasbolletjes of een geheime glasblaastechniek, zoals hij in 1711 aan Duitse edelen verteld zou hebben? Een van de elf bewaarde microscoopjes openbreken om de binnenkant te bekijken was geen optie.

„Daarvoor zijn ze te bijzonder en te zeldzaam”, zegt Tiemen Cocquyt, conservator bij het Rijksmuseum Boerhaave.

Het raadsel is opgelost door in de microscoop te kijken met een neutronenbundel van de onderzoeksreactor van de TU Delft. „De techniek, de zogeheten neutronentomografie, is vergelijkbaar met een CT-scanner uit het ziekenhuis”, vertelt universitair docent Lambert van Eijck van de TU Delft. „In plaats van röntgenstraling gebruikten we neutronen, ongeladen deeltjes die door de metalen plaatjes heen dringen.”

Door het microscoopje van verschillende kanten te bestralen met neutronen, kon er een driedimensionaal beeld gemaakt worden van de binnenkant. „Op dat beeld zie je heel duidelijk een dun, geslepen lensje zitten”, vertelt Cocquyt. „We weten nu dat hij geen glazen bolletje of geheime productiemethode gebruikte. Van Leeuwenhoek kreeg het voor elkaar om bijna perfecte lensjes te maken dankzij toewijding en vakmanschap.”

Van Leeuwenhoek maakte de lensjes door een stukje glas op een stokje te plakken en vervolgens in een mal tot de juiste vorm te slijpen. Om de lens te polijsten werd steeds fijner slijppoeder in de mal gedaan. De laatste stap, polijsten met ultrafijn materiaal, was het lastigst.

„Doe je dat te snel, dan zie je niets als je door de lens heen kijkt”, vertelt Cocquyt. Hij probeerde de slijptechniek zelf ook. „Van de twaalf pogingen, leidden er maar twee tot een goed lensje.”

Toch is het nog niet helemaal zeker dat slijpen de enige techniek is geweest die Van Leeuwenhoek toepaste. gebruikte. „We hebben nu een van de elf microscopen bekeken”, zegt Van Eijck. „Het is mogelijk dat hij ook andere technieken gebruikt heeft, want hij is er zijn hele leven mee bezig geweest.”

Omdat Van Leeuwenhoek meer dan vierhonderd microscoopjes gemaakt heeft, rees het idee dat hij een handige, snelle serieproductiemethode had ontwikkeld. Uit de metingen blijkt dat dát niet klopt. Aan de binnenkant van de plaatjes zitten krassen. Dat betekent dat hij niet alleen de lensjes, maar ook de houdertjes stuk voor stuk precies op maat geslepen heeft.

„Ook in het onderzoek dat Van Leeuwenhoek deed met zijn bijzondere microscopen is die toewijding te zien”, vertelt Cocquyt. „Hij wordt met recht de grondlegger van de microbiologie genoemd.”