martes, 18 de junio de 2013
Instrumento indispensable para la ciencia
Breve reseña
El microscopio (de micro- pequeño, y scopio,
observar) es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado
pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó
es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene una o
varias lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que
funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños
utilizando este instrumento se llama microscopía.
El microscopio fue inventado hacia los años 1610, por Galileo, según los
italianos, o por Zacharias Janssen, en opinión de los holandeses. La palabra microscopio
fue utilizada por primera vez por los componentes de la Accademia dei
Lincei, una sociedad científica a la que pertenecía Galileo que publicó un
trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja. Sin
embargo, las primeras publicaciones importantes en el campo de la microscopía
aparecen en 1660 y 1665, cuando Marcello Malpighi prueba la teoría de William
Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio los capilares
sanguíneos y Robert Hooke publica su obra Micrographia.
En 1665 Hooke observó con un microscopio un delgado corte de corcho y notó que
el material era poroso. Esos poros, en su conjunto, formaban cavidades poco
profundas a modo de cajas a las que llamó células. Se trataba de la
primera observación de células muertas. Unos años más tarde, Malpighi,
anatomista y biólogo italiano, observó células vivas. Fue el primero en
estudiar tejidos vivos al microscopio.
A mediados del siglo XVII un holandés, Anton Van Leeuwenhoek, utilizando
microscopios simples de fabricación propia, describió por primera vez protozoos,
bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. El microscopista Leeuwenhoek
tallaba él mismo sus lupas sobre pequeñas esferas de cristal, cuyos diámetros
no alcanzaban el milímetro (su campo de visión era muy limitado, de décimas de
milímetro). Con estas pequeñas distancias focales alcanzaba los 275 aumentos.
Observó los glóbulos de la sangre, las bacterias y los protozoos; examinó por
primera vez los glóbulos rojos y descubrió que el semen contiene
espermatozoides. Durante su vida no reveló sus métodos secretos y a su muerte,
en 1723, 26 de sus aparatos fueron cedidos a la Royal Society de Londres.
Esta
información fue extraída del documento en línea LABORATORIO MÓVIL, GUÍA DE UTILIZACIÓN elaborada
por el Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha, Consejería de Educación y
Ciencia, España.
Hay dos tipos principales de microscopio: el microscopio de luz y el microscopio de
electrones. El microscopio de luz
usa un rayo de luz para iluminar los objetos, que son entonces magnificados y
enfocados por lentes de cristal. Los microscopios de luz más comunes son el
estereoscopio (microscopio de disección) y el microscopio compuesto.
- El estereoscopio se utiliza para observar objetos relativamente grandes, de aproximadamente 0.05 a 20 milímetros.
- El microscopio compuesto se utiliza mayormente para estudiar objetos o secciones finas, entre aproximadamente 0.2 a 100 micrómetros1. Para ver más detalles se usan tinciones que resaltan partes de lo que deseamos estudiar o se emplean microscopios especializados.
- Entre los microscopios especializados que usan una fuente de luz están el microscopio de campo oscuro, el microscopio de contraste de fases y el microscopio de fluorescencia. Los microscopios de campo oscuro y de contraste de fases se usan para observar organismos, vivos o muertos, que no pueden teñirse.
- En el microscopio de campo oscuro, la luz no pasa directamente a través del organismo y sólo se observa la luz reflejada de la muestra, por lo cual ésta se verá brillante sobre un fondo oscuro.
- En el microscopio de contraste de fases, el índice de refracción de la luz es mayor en la muestra que en el medio donde se coloca, lo cual hace que ésta se vea oscura sobre un fondo claro.
- El microscopio de fluorescencia usa luz ultravioleta en vez de luz visible; los organismos o células con compuestos fluorescentes emiten luz visible al iluminarlos con luz ultravioleta, por lo cual brillan sobre un campo oscuro.
- Los microscopios electrónicos usan un haz de electrones, en vez de luz, y sus lentes son imanes en vez de lentes de cristal. Estos microscopios proveen un aumento de hasta 200,000 veces el tamaño del organismo (200,000x) y por lo tanto se utilizan para observar organismos o partículas sumamente pequeñas, como los virus, o detalles celulares que de otra manera no podríamos ver.
- Hay dos tipos de microscopio electrónico: el microscopio electrónico de transmisión (Transmission Electron Microscope-TEM) y el microscopio electrónico de rastreo (Scanning Electron Microscope-SEM). Con el microscopio electrónico de transmisión se observan imágenes planas de organelos y de otros detalles intracelulares, mientras que con el microscopio electrónico de rastreo se observan imágenes tridimensionales de las superficies de las estructuras.
UNIDADES DE
LONGITUD UTILIZADAS EN BIOLOGÍA
Las dimensiones extremadamente pequeñas de la células,
se expresaqn en unidades adecuadas. Estas unidades son las siguientes:
- La micra o micrón, equivale a la milésima parte del milímetro (0,001 mm = 1 micra). Se representa con la letra griega (µ).
- La milimicra, equivale a la milésima parte de la micra (0,001 micras = 1 milimicras). Se representa asi (mμ).
- El ångström, equivale a la milésima parte del milímetro (0,0000001 milímetros = 1 ångström). El nombre se debe al disco sueco Angström, conocido por sus investigaciones de las longitudes de onda de ciertas radiaciones (ondas luminposas, rayos X, entre otros.), que se expresan en esa unidad. Se representa por la letra sueca Å.
PODER RESOLUTIVO O
SEPARADOR DE LOS INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN
Se entiende como
poder resolutivo o separador la capacidad de poder ver los mas finos detalles
de un objeto.
Gracias al poder separador, el
microscopio nos permite diferenciar o ver como distintos, es decir, separados,
dos puntos que se encuentran muy próximos uno del otro, sin que se confundan.
El poder separador o resolutivo de de los instrumentos de observación
(microscopio de luz y microscopio electrónico), queda determinado por la
longitud de onda de la fuente de iluminación utilizada (luz visible y haz de
electrones).
EJEMPLOS DE ALGUNOS VALORES APROXIMADOS DEL PODER RESOLUTIVO O
SEPARADOR
|
|||
ÓRGANO
O INSTRUMENTO DE OBSERVACIÓN
|
EN
MILÍMETROS (mm)
|
EN
MICRAS (µ)
|
EN ÅNGSTRÖM (Å)
|
Ojo humano
|
0,1
|
100
|
1.000.000
|
Microscopio de luz
|
0,0002
|
0,2
|
2.000
|
Microscopio electrónico
|
0,000.001
|
0,001
|
10
|
Cuando más corta es la longitud de onda, tanto menor es el límite de separación del instrumento óptico. El límite de separación del microscopio electrónico llega a alcanzar un valor varios centenares de veces menor que el conseguido con un instrumento óptico, si en lugar de ondas luminosas (espectro visible), se usan electrones para formar una imagen del objeto que se examina.
VALORES APROXIMADOS MDE LAS LONGITUDES DE ONDA DE LAS FUENTES DE
ILUMINACIÓN UTILIZADAS POR ALGUNOS INSTRUMENTOS DE OBSERVACIÓN
|
|||
LONGITUD
DE ONDA
|
EN
MILÍMETROS (mm)
|
EN
MICRAS (µ)
|
EN
ANGSTROMS (Å)
|
Luz visible
|
0,0005
|
0,5
|
5,000
|
Haz de luz
|
0,000000004
|
0,000004
|
0,04
|
Las siguientes figura muestran las escalas de objetos que podemos observar con los distintos tipos de microscopios y las compara con lo que podemos ver a simple vista.
PARA IDENTIFICAR LAS PARTES DEL
MICROSCOPIO PULSA EN LA IMAGEN
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