Fanny Hesse, geboren als Angelina Fanny Eilshemius (New York, 22 juni 1850 – Dresden, 1 december 1934) was een microbiologe.
Ze is vooral bekend om haar werk in de microbiologie samen met haar echtgenoot, Walther Hesse. Naast haar initiële suggestie om agar als alternatief voor gelatine te gebruiken, speelde zij een belangrijke rol in het pionieren van het gebruik van agar als een algemeen gelvormend middel voor het produceren van media die geschikt zijn voor het kweken van micro-organismen bij hoge temperaturen.
Biografie
Vroege leven en kindertijd Hesse werd in 1850 in New York City geboren als dochter van Gottfried Eilshemius, een rijke importeur, en zijn vrouw Cécile Elise (geboren als Cécile Robert). Haar familie is van Nederlandse afkomst en komt oorspronkelijk uit de buurt van Emden, Friesland. Hesse was de oudste van tien kinderen, van wie er vijf op jonge leeftijd overleden. Ze groeiden op in Laurel Hill Manor in North Arlington, New Jersey. Op vijftienjarige leeftijd ging ze naar een kostschool in Zwitserland om Frans en huishoudkunde te studeren.
Latere levensjaren Hesse werd voor het eerst voorgesteld aan haar echtgenoot en latere onderzoekspartner, Walther Hesse, via een introductie door zijn broer Richard, toen hij New York bezocht. Hesse ontmoette Walther vervolgens opnieuw in 1872 tijdens een reis door Duitsland met haar zus Eugenie. Het paar verloofde zich in 1873 en trouwde in 1874 tijdens een huwelijksceremonie in Genève. Kort daarna vestigde het echtpaar zich in het Ertsgebergte vanwege het werk van Walther als arts in de nabijgelegen uraniummijnen. Zij en haar familie zouden later in Strehlen, een voorstad van Dresden, gaan wonen, omdat Walther daar een huis had gekocht om vanuit huis te kunnen werken tijdens zijn tijd aan de Technische Universiteit van Dresden . Hesse, die in haar familie Lina werd genoemd, en haar man hadden drie zonen. Hesse en haar broer Louis Eilshemius deelden beiden al vroeg een interesse en talent voor schilderen en illustreren, waarbij Louis later in zijn leven enige bekendheid verwierf met zijn werk.
Hesse overleefde haar man uiteindelijk 23 jaar, en haar illustraties en de documenten van Walther zijn als onderdeel van haar persoonlijke collectie doorgegeven aan haar (klein)kinderen. Na het overlijden van Walther verhuisde ze naar de stad om de rest van haar leven dichter bij haar familie en kinderen te kunnen wonen. Tijdens de Eerste Wereldoorlog werd het huis van de familie Hesse in New Jersey verkocht en haar deel van de erfenis werd als vijandelijk bezit geconfisqueerd. Pas vele jaren later begon ze, naast het pensioen dat ze als weduwe van een ambtenaar ontving, kleine geldbedragen en andere goederen te ontvangen die bij haar erfenis hoorden.
Onderzoeksbijdragen
Laboratoriumassistentie Naast haar huishoudelijke taken werkte Hesse onbetaald om haar man te helpen door kweekmedia voor bacteriën te bereiden, apparatuur schoon te maken en illustraties te maken voor wetenschappelijke publicaties. Hesse raakte in de loop der tijd vertrouwd met het werk van haar man. In haar rol als wetenschappelijk illustrator tekende ze zeer nauwkeurige aquarellen van kolonies schimmels en bacteriën op vaste groeimedia in verschillende groeistadia. Haar illustraties werden opgenomen in wetenschappelijke publicaties van haar man. Hesse hielp haar man ook met het bekleden van reageerbuizen met gelatine, zodat hij er micro-organismen in kon kweken. Ze ontdekten echter dat gelatine op warme dagen gemakkelijk smolt, wat sommige bacteriën niet overleefden. In de periode dat Hesse agar als kweekmedium aanraadde, waren zij en Walther bezig met het kweken van bacteriën uit de lucht.
Suggestie voor agar en de voordelen ervan miniatuur| Een agarplaat voor laboratoriumgebruik. In 1881, terwijl haar man Walther Hesse werkte in het laboratorium van de Duitse arts en microbioloog Robert Koch, had hij moeite met het uitvoeren van experimenten op een gelatinemedium dat vloeibaar werd door gelatine-vloeibare organismen en temperatuurstijgingen tijdens de incubatie. Volgens Hitchens en Leikind stelde Hesse aan haar man, voor om agar te gebruiken in zijn experimenten. Voordat het idee ontstond om agar te gebruiken, hadden Walter Hesse en Robert Koch al geprobeerd om met aardappelschijfjes zuivere kolonies te kweken. Toen dit onvoldoende bleek, probeerden ze een voedingsrijk gelatine-medium te gebruiken, maar ook dat bood niet voldoende stabiliteit voor het produceren van culturen voor onderzoek.
Na mislukte pogingen om micro-organismen te kweken op gelatine-media, suggereerde Hesse vervolgens dat agar de voorkeur verdiende boven gelatine voor het kweken van bacteriën en andere micro-organismen. Ze was zich bewust dat agar als gelvormend middel diens fysische eigenschappen bij vrij hoge temperaturen behoudt, doordat ze het thuis gebruikte bij het koken. Hesse had voor het eerst over agar gehoord van vriendinnen van haar moeder die in Oost-Indië woonden, waar het zeewierextract zelf vandaan komt. Agar werd voor het eerst gebruikt in zeewierextracten in Japan en werd later door Nederlandse burgers in Oost-Indië in Europa geïntroduceerd voor de bereiding van fruitgelei. Aanvankelijk gebruikte Hesse agar als vervanging voor gelatine in gerechten die ze in haar keuken bereidde. Ze vond agar veelzijdiger en beter bestand tegen de zomerse temperaturen voor fruitjam en -gelei. Op basis van deze ervaring stelde ze het voor als alternatief toen duidelijk werd dat de gelatine in de culturen afbrak door de zomerhitte.
De suggestie van Hesse leidde ertoe dat Walther Hesse en Robert Koch met succes agar gebruikten als kweekmedium voor het kweken van de bacteriën die tuberculose veroorzaakten. From p. 225: "Die Tuberkelbacillen lassen sich auch noch auf anderen Nährsubstraten kultiviren, wenn letztere ähnliche Eigenschaften wie das erstarrte Blutserum besitzen. So wachsen sie beispielsweise auf einer mit Agar-Agar bereiteten, bei Blutwärme hart bleibenden Gallerte, welche einen Zusatz von Fleischinfus und Pepton erhalten hat." (The tubercule bacilli can also be cultivated on other media, if the latter have properties similar to those of congealed blood serum. Thus they grow, for example, on a gelatinous mass that was prepared with agar-agar, which remains solid at blood temperature, and which has received a supplement of meat broth and peptone.) Uit latere experimenten met agar als alternatief gelvormend middel, bleek dat het vele voordelen bood op het gebied van thermische stabiliteit, te weten weerstand tegen vloeibaar makende bacteriële enzymen, het vermogen om steriliteit te behouden en voordelen voor langdurige opslag. In tegenstelling tot agar, dat bij temperaturen tot 90 °C vast kan blijven en bij temperaturen onder 45 °C bezinkt, wordt gelatine al bij 37 °C vloeibaar, waardoor het een ongeschikt medium is om veel soorten bacteriën onder laboratoriumomstandigheden te enten. Het agar-"dessertmedium" dat door Hesse was uitgevonden en dat haar man Walther gebruikte om bacteriën in zijn laboratorium te kweken, had een samenstelling van 1%–1,5%. Agar-gebaseerde media leveren bij hogere temperaturen een steviger medium op, waardoor het uitplaten en isoleren van bacteriële kolonies onder de omstandigheden waarin Walther en Koch hun experimenten uitvoerden, beter mogelijk was. Bonnet, M., Lagier, J. C., Raoult, D., & Khelaifia, S. (2019). Bacterial culture through selective and non-selective conditions: The evolution of culture media in clinical microbiology. New Microbes and New Infections, 34. Uiteindelijk zou het agarmedium door Julius Richard Petri worden gebruikt bij het ontwikkelen van de petrischaal, een model van kweekplaten die in het moderne laboratoriumwerk worden gebruikt.
In zijn befaamde artikel over de etiologie van tuberculose schreef Robert Koch: "De tuberculosebacillen kunnen ook op andere voedingssubstraten worden gekweekt, mits deze vergelijkbare eigenschappen bezitten als het gestolde serum. Ze kunnen groeien op een gestolde gel die vast blijft bij incubatietemperatuur, bereid door agar-agar toe te voegen aan een vleesinfusie of peptonmedium”.
Hoewel Koch in bovenstaand artikel uit 1882 wel expliciet vermeldde dat hij agar gebruikte, gaf hij Hesse en Walther Hesse daar geen erkenning voor. Brock en Fred suggereren in hun boek over Koch in 1982 dat Koch destijds nog niet besefte hoe belangrijk agar was.
Later in haar leven besloot Hesse al haar illustraties als ook de papieren en documenten van Walther goed te conserveren, uit respect voor Walthers werk en haar eigen bijdragen aan zijn ontdekkingen. Het Hesse echtpaar heeft ervoor gekozen om hun bijdragen met agar niet commercieel te exploiteren, omdat zij dit als ongepast gedrag beschouwden. De bijdrage van Hesse heeft de familie Hesse aldus nooit financieel voordeel opgeleverd, maar het is een nalatenschap die tot de dag van vandaag van centraal belang is gebleven voor de vakgebieden microbiologie en bacteriologie met betrekking tot laboratoriumtechnieken voor het produceren van kweekmedia.
Eerbetuigingen De Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Microbiologie (KNVM) heeft een naar haar vernoemde prijs ingesteld voor HBO studenten die een uitzonderlijk goede afstudeerscriptie gerelateerd aan microbiologie hebben geschreven.
Externe links
AGAR and the Quest to Isolate Pure Cultures The Forgotten Woman Who Made Microbiology Possible
Categorie:Amerikaans microbioloog