De Duitse arts Robert Koch (11 december 1843 - 27 mei 1910) wordt beschouwd als de vader van de moderne bacteriologie voor zijn werk dat aantoont dat specifieke microben verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van specifieke ziekten. Koch ontdekte de levenscyclus van de bacteriën die verantwoordelijk zijn voor miltvuur en identificeerde de bacteriën die tuberculose en cholera veroorzaken.
Robert Heinrich Hermann Koch werd geboren op 11 december 1843 in de Duitse stad Clausthal. Zijn ouders, Hermann Koch en Mathilde Julie Henriette Biewand, hadden dertien kinderen. Robert was het derde kind en de oudste overlevende zoon. Zelfs als kind toonde Koch liefde voor de natuur en toonde hij een hoge mate van intelligentie. Naar verluidt leerde hij zichzelf lezen op de leeftijd van vijf.
Koch raakte geïnteresseerd in biologie op de middelbare school en ging in 1862 naar de universiteit van Göttingen, waar hij geneeskunde studeerde. Toen hij op de medische school was, werd Koch sterk beïnvloed door zijn anatomie-instructeur Jacob Henle, die in 1840 een werk had gepubliceerd waarin hij stelde dat micro-organismen verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van infectieziekten.
Na het behalen van zijn medische graad met grote onderscheiding aan de Universiteit van Göttingen in 1866, oefende Koch een tijdje privé in de stad Langenhagen en later in Rakwitz. In 1870 nam Koch vrijwillig deel aan het Duitse leger tijdens de Frans-Pruisische oorlog. Hij diende als arts in een slagveldziekenhuis waar gewonde soldaten werden behandeld.
Twee jaar later werd Koch de districtsmedewerker van de stad Wollstein. Hij zou deze functie bekleden van 1872 tot 1880. Koch werd later aangesteld bij het Imperial Health Office in Berlijn, een functie die hij bekleedde van 1880 tot 1885. Tijdens zijn tijd in Wollstein en Berlijn begon Koch zijn laboratoriumonderzoek naar bacteriële ziekteverwekkers die hem nationale en wereldwijde erkenning.
Robert Koch's miltvuuronderzoek was de eerste die aantoonde dat een specifieke infectieziekte werd veroorzaakt door een specifieke microbe. Koch kreeg inzicht van prominente wetenschappelijke onderzoekers uit zijn tijd, zoals Jacob Henle, Louis Pasteur en Casimir Joseph Davaine. Werk van Davaine gaf aan dat dieren met miltvuur microben in hun bloed bevatten. Toen gezonde dieren werden ingeënt met het bloed van geïnfecteerde dieren, werden de gezonde dieren ziek. Davaine postuleerde dat miltvuur moet worden veroorzaakt door de bloedmicroben.
Robert Koch ging verder met dit onderzoek door het verkrijgen van zuivere anthraxculturen en het identificeren van bacteriesporen (ook wel genoemd) endospores). Deze resistente cellen kunnen jarenlang overleven onder zware omstandigheden zoals hoge temperaturen, droogte en de aanwezigheid van giftige enzymen of chemicaliën. De sporen blijven sluimeren totdat de omstandigheden voor hen gunstig worden om zich te ontwikkelen tot vegetatieve (actief groeiende) cellen die ziekten kunnen veroorzaken. Als resultaat van Koch's onderzoek, de levenscyclus van de anthrax-bacterie (Bacillus anthracis) werd geïdentificeerd.
Het onderzoek van Robert Koch heeft geleid tot de ontwikkeling en verfijning van een aantal laboratoriumtechnieken die nog steeds in gebruik zijn.
Om Koch zuivere bacterieculturen te laten verkrijgen voor onderzoek, moest hij een geschikt medium vinden om de microben te laten groeien. Hij perfectioneerde een methode om een vloeibaar medium (kweekbouillon) in een vast medium te veranderen door het met agar te mengen. Het agar-gelmedium was ideaal voor het kweken van zuivere culturen, omdat het transparant was, vast bleef bij lichaamstemperatuur (37 ° C / 98,6 ° F) en bacteriën het niet als voedselbron gebruikten. Een assistent van Koch, Julius Petri, ontwikkelde een speciale plaat genaamd a Petrischaal voor het vasthouden van het vaste groeimedium.
Bovendien verfijnde Koch technieken voor het voorbereiden van bacteriën voor het bekijken van een microscoop. Hij ontwikkelde glazen objectglaasjes en dekglaasjes, evenals methoden voor het fixeren en kleuren van bacteriën met kleurstoffen om de zichtbaarheid te verbeteren. Hij ontwikkelde ook technieken voor het gebruik van stoomsterilisatie en methoden voor het fotograferen van (microfotografie) bacteriën en andere microben.
Koch gepubliceerd Onderzoek naar de etiologie van traumatische infectieziekten in 1877. Daarin schetste hij procedures voor het verkrijgen van zuivere culturen en bacterie-isolatiemethoden. Koch ontwikkelde ook richtlijnen of postulaten om te bepalen dat een bepaalde ziekte te wijten is aan een specifieke microbe. Deze postulaten zijn ontwikkeld tijdens Koch's studie van miltvuur en schetsten vier basisprincipes die van toepassing zijn bij het vaststellen van de veroorzaker van een infectieziekte:
Tegen 1881 had Koch zijn zinnen gezet op het identificeren van de microbe die verantwoordelijk was voor het veroorzaken van de dodelijke ziekte tuberculose. Terwijl andere onderzoekers hadden kunnen aantonen dat tuberculose werd veroorzaakt door een micro-organisme, had niemand de microbe kunnen kleuren of identificeren. Met behulp van gemodificeerde kleuringstechnieken kon Koch de verantwoordelijke bacteriën isoleren en identificeren: Mycobacterium tuberculosis.