Жизнь замечательных устройств

Большинство химиков и специалистов по материаловедению (если, конечно не брать во внимание лауреатов Нобелевской премии 2010 года Андрея Гейма и Константина Новоселова — за получение графена — и их немногочисленных последователей) живут в мире трёхмерных объектов. С того момента, когда Якоб вант Гофф и Джозеф Ле Белль предложили концепцию тетраэдрического углерода, мы стараемся думать об объектах нашего исследования во всех трех измерениях, придумывая все более сложные способы визуализации сложных молекулярных систем. Устройства в химической лаборатории также отражают эту трехмерность — воронки конической формы, сферы и полусферы колб, восходящие и нисходящие спирали водного и воздушного охлаждения холодильников. Однако одно устройство в лаборатории гораздо ближе к двумерности, чем к трехмерности — это чашка Петри, которая, правда, больше ассоциируется с исследованиями в области микробиологии, а не химии.

Ричард Юлиус Петри родился в 1852 году в немецком городе Бармен. Он получил свою медицинскую подготовку в Академии Кайзера Вильгельма, затем проходил интернатуру в Берлинской клинике Шарите, которую закончил в 1876 году, затем продолжил занятия медициной в качестве военного врача, дослужившись до звания майора медицинской службы. В этом статусе в 1882 году он был направлен в исследовательский отдел Имперского министерства здравоохранения в Берлине, где Петри начал работать вместе с микробиологом Робертом Кохом.

Кох был уникальным ученым. В 1872 году Кох он был назначен уездным санитарным врачом в Вольштейне (ныне Вольштын в Польше). Он обнаружил, что в окрестностях города среди скота распространено эндемическое заболевание — сибирская язва, которая поражает лёгкие, вызывает карбункулы кожи и изменения лимфоузлов. Зная об опытах Луи Пастера над животными, больными сибирской язвой, Кох с помощью микроскопа изучает возбудителя, который, предположительно, вызывает сибирскую язву. Проведя серию тщательных, методичных экспериментов, он устанавливает, что единственной причиной заболевания является бактерия Bacillus anthracis, и изучает её биологический цикл развития. Кох установил эпидемиологические особенности болезни, показав, что одна палочка бактерии может образовать многомиллионную колонию. Эти исследования впервые доказали бактериальное происхождение заболевания. Кох был человеком скромным, работавшим в одиночку. Он не публиковал свои результаты, пока его не пригласили читать лекции в Университет Бреслау (сейчас это польский Вроцлав). После цикла лекций и опубликованных работ, описывающих причину развития сибирской язвы, Коху предложили работу в Берлине, на которую он быстро согласился — в лабораториях министерства здравоохранения можно было заниматься исследованиями, не отвлекаясь на приём пациентов.

Критическим элементом работы Коха и его сотрудников были методы выращивания микроорганизмов. Для этого он стал использовать мясной бульон, загущённый желатином или агар-агаром. Кох пытался держать небольшие порции питательной среды с бактериями на предметном стекле микроскопа или в стаканах, которые он прикрывал крышками для предотвращения загрязнения. Когда Петри подключился к работе Коха по изучению возбудителей туберкулеза, ему пришла в голову идея использовать для выращивания бактерий круглую чашку с плоским дном и невысокими стенками, которую можно было бы прикрывать таким же устройством с чуть большим радиусом. Новое устройство позволяло наблюдать за прежде скрытыми от глаз колониями бактерий, наблюдая их рост невооружённым глазом.

Принадлежала ли идея такой посуды Петри? Он опубликовал подходы к дизайну своего устройства только в 1887 году, причем в опубликованной статье было только текстовое описание чашки, а чертежи не приводились. Это привело к тому, что долгое время первенство Петри в создании чашки своего имени оспаривалось — в 1885 году два румынских микробиолога Андре Корнил и Виктор Бабеш издали учебник по бактериологии, в котором была описана сходная чашка для выращивания бактерий (как раз с изображением на развороте). Однако, в том же году свет увидело третье издание книги Эмануэля Кляйна «Микроорганизмы и болезни», где описывается чашка Петри, но под названием «метод пластин Коха». По мнению большинства историков науки, чашки Петри, как эффективные для культивирования микроорганизмов устройства, стали быстро использоваться по всей Европе задолго до публикации самого Петри.