El microscopio de Leeuwwnhoek y los que se utilizaron luego en los siglos XVIII y XIX tenían muchas limitaciones en cuanto a su poder de resolución, a su capacidad para proporcionar una imagen nítida del campo de observación.
Los microscopios actuales significan un salto de calidad y cantidad respecto a las posibilidades de observación de las estructuras celulares al incrementar el aumento y la capacidad de resolución.
El ojo humano tiene un poder de resolución de aproximadamente 0.1 mm (100 micras, µm), por lo que no podemos distinguir dos líneas entre las cuales exista una distancia menor que la mencionada; en este caso vemos las dos lineas como si fueran una sola. Las células miden de 10 a 30 µm, y es por ello que no podemos distinguirlas a simple vista. Los microscopios fotónicos, los cuales requieren una fuente de luz para funcionar, tienen un poder de resolución máxima de 0.2 µm; esto implica que podemos ver los objetos quinientas veces mejor. Sin embargo, ese es su límite, y aun cuando ampliáramos cien veces una fotografía tomada con un microscopio fotónico, las dos líneas seguirían viéndose unidas: podríamos tener más aumento, pero no mayor resolución.
Los límites que marcan los microscopios fotónicos en cuanto a su poder de resolución se deben a la longitud de onda de la luz, que no puede ser más delgada que 0.4 µm. Lo más que se puede observar en una célula con un microscopio fotónico es su contorno y algunos de sus componentes más grandes, y en una célula procariótica sólo su contorno externo.Existen en la actualidad diferentes tipos de microscopios, como son: el microscopio óptico compuesto, electrónico, de contraste, de fases, de fluorescencia, invertido, entre otros.
El microscopio óptico compuesto es de uso general desde el siglo XIX, y fue de importancia crucial para la evolución de la microbiología como ciencia, y es todavía el principal apoyo de la investigación. El microscopio óptico está conformado por tres sistemas:
a) El Sistema Mecánico: Está constituido por una serie de piezas en donde van instalados los lentes que permiten los movimientos para el enfoque.
b) El Sistema Óptico: Comprende un conjunto de lentes dispuestos de tal manera que produce el aumento de las imágenes, que se observan a través de ellas.
c) El Sistema de Iluminación: Comprenden las partes del microscopio que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación.
MICROSCOPIO COMPUESTO
Es el más común en un laboratorio. Usa como fuente de luz directa una lámpara o la luz solara que pasa a través de un condensador y luego a la muestra. para trabajar con este tipo de microscopio, se suelen teñir los organismos y las células transparentes para poderlos distinguir mejor.
MICROSCOPIO ESTEREOSCÓPICO
Este tipo de microscopio no proporciona una gran aumento, pero resulta muy útil para la observación de organismos completos, tales como pequeños insectos, estructuras florales, nemátodos y otros organismos. Siempre tiene dos oculares, para que se pueda lograr la visión estereoscópica o en tercer dimensión. Se le llama también microscopio de disección y da aproximadamente unos 60 aumentos.
MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASES
En este tipo de microscopio es regulada la iluminación de manera que se puedan distinguir las partes de la célula sin necesidad de teñirlas, para observarlas vivas y sin alteraciones. posee un condensador y un tipo especial de objetivo que al controlar la iluminación permiten que el material denso se vea brillante, y las partes menos densas y acuosas, como el citoplasma, se vean oscuras. Así se obtiene una imagen con diferentes grados de brillo y oscuridad.
MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO
Este método se emplea para visualizar microorganismos vivos sin teñir. Es un microscopio óptico con un condensador y un objetivo especial que ilumina de un modo determinado los microorganismos de la muestra, cuyas partes claras aparecen como un fondo oscuro, y las partículas que se analizan aparecen brillantes sobre ese fondo.
MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA
Permite la localización de moléculas determinadas dentro de una célula o en la superficie de su membrana. Primero es necesario suministrar colorantes fluorescentes capaces de unirse específicamente a las moléculas que se quiere identificar. Por ejemplo, uno de estos colorantes se une de esta manera al ADN y emite una luz verde cuando es iluminado con luz ultravioleta. así de fácil detectar dónde se encuentra la molécula de ADN dentro de una célula.
Este microscopio también se utiliza para detectar, por medio de anticuerpos que se han unido químicamente al colorante fluorescente, la presencia de ciertos microorganismos de importancia clínica.
MICROSCOPIO CONFOCAL
Actualmente es uno de los más completos y de mayor uso en laboratorios especializados. este microscopio combina el empleo de láser, foto detectores y la computadora para proporcionar representaciones tridimensionales de la célula. Tiene un principio similar al del microscopio de fluorescencia; se basa en la superposición de imágenes bidimensionales que al ser procesadas en la computadora se transforman en una imagen en tercer dimensión.
MICROSCOPIOS ELECTRÓNICOS
Para la ciencia, y en especial para los citólogos, resultó de primordial importancia que alrededor de 1938 comenzaran a producirse los primeros microscopios electrónicos, con la gran ventaja de su mayor poder de resolución, alrededor de cuatrocientas veces más que la del microscopio fotónico, debido a que en lugar de enviar un haz de luz sobre la muestra, envía un haz de electrones que permite distinguir dos líneas que se encuentran a 0.5 nm: mejora doscientas mil veces la capacidad del ojo humano. Es como tener un lápiz extremadamente delgado con el cual delimitar el interior de las células.
Los microscopios actuales significan un salto de calidad y cantidad respecto a las posibilidades de observación de las estructuras celulares al incrementar el aumento y la capacidad de resolución.
El ojo humano tiene un poder de resolución de aproximadamente 0.1 mm (100 micras, µm), por lo que no podemos distinguir dos líneas entre las cuales exista una distancia menor que la mencionada; en este caso vemos las dos lineas como si fueran una sola. Las células miden de 10 a 30 µm, y es por ello que no podemos distinguirlas a simple vista. Los microscopios fotónicos, los cuales requieren una fuente de luz para funcionar, tienen un poder de resolución máxima de 0.2 µm; esto implica que podemos ver los objetos quinientas veces mejor. Sin embargo, ese es su límite, y aun cuando ampliáramos cien veces una fotografía tomada con un microscopio fotónico, las dos líneas seguirían viéndose unidas: podríamos tener más aumento, pero no mayor resolución.
Los límites que marcan los microscopios fotónicos en cuanto a su poder de resolución se deben a la longitud de onda de la luz, que no puede ser más delgada que 0.4 µm. Lo más que se puede observar en una célula con un microscopio fotónico es su contorno y algunos de sus componentes más grandes, y en una célula procariótica sólo su contorno externo.Existen en la actualidad diferentes tipos de microscopios, como son: el microscopio óptico compuesto, electrónico, de contraste, de fases, de fluorescencia, invertido, entre otros.
El microscopio óptico compuesto es de uso general desde el siglo XIX, y fue de importancia crucial para la evolución de la microbiología como ciencia, y es todavía el principal apoyo de la investigación. El microscopio óptico está conformado por tres sistemas:
a) El Sistema Mecánico: Está constituido por una serie de piezas en donde van instalados los lentes que permiten los movimientos para el enfoque.
b) El Sistema Óptico: Comprende un conjunto de lentes dispuestos de tal manera que produce el aumento de las imágenes, que se observan a través de ellas.
c) El Sistema de Iluminación: Comprenden las partes del microscopio que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación.
MICROSCOPIO COMPUESTO
Es el más común en un laboratorio. Usa como fuente de luz directa una lámpara o la luz solara que pasa a través de un condensador y luego a la muestra. para trabajar con este tipo de microscopio, se suelen teñir los organismos y las células transparentes para poderlos distinguir mejor.
MICROSCOPIO ESTEREOSCÓPICO
Este tipo de microscopio no proporciona una gran aumento, pero resulta muy útil para la observación de organismos completos, tales como pequeños insectos, estructuras florales, nemátodos y otros organismos. Siempre tiene dos oculares, para que se pueda lograr la visión estereoscópica o en tercer dimensión. Se le llama también microscopio de disección y da aproximadamente unos 60 aumentos.
MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASES
En este tipo de microscopio es regulada la iluminación de manera que se puedan distinguir las partes de la célula sin necesidad de teñirlas, para observarlas vivas y sin alteraciones. posee un condensador y un tipo especial de objetivo que al controlar la iluminación permiten que el material denso se vea brillante, y las partes menos densas y acuosas, como el citoplasma, se vean oscuras. Así se obtiene una imagen con diferentes grados de brillo y oscuridad.
MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO
Este método se emplea para visualizar microorganismos vivos sin teñir. Es un microscopio óptico con un condensador y un objetivo especial que ilumina de un modo determinado los microorganismos de la muestra, cuyas partes claras aparecen como un fondo oscuro, y las partículas que se analizan aparecen brillantes sobre ese fondo.
MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA
Permite la localización de moléculas determinadas dentro de una célula o en la superficie de su membrana. Primero es necesario suministrar colorantes fluorescentes capaces de unirse específicamente a las moléculas que se quiere identificar. Por ejemplo, uno de estos colorantes se une de esta manera al ADN y emite una luz verde cuando es iluminado con luz ultravioleta. así de fácil detectar dónde se encuentra la molécula de ADN dentro de una célula.
Este microscopio también se utiliza para detectar, por medio de anticuerpos que se han unido químicamente al colorante fluorescente, la presencia de ciertos microorganismos de importancia clínica.
MICROSCOPIO CONFOCAL
Actualmente es uno de los más completos y de mayor uso en laboratorios especializados. este microscopio combina el empleo de láser, foto detectores y la computadora para proporcionar representaciones tridimensionales de la célula. Tiene un principio similar al del microscopio de fluorescencia; se basa en la superposición de imágenes bidimensionales que al ser procesadas en la computadora se transforman en una imagen en tercer dimensión.
MICROSCOPIOS ELECTRÓNICOS
Para la ciencia, y en especial para los citólogos, resultó de primordial importancia que alrededor de 1938 comenzaran a producirse los primeros microscopios electrónicos, con la gran ventaja de su mayor poder de resolución, alrededor de cuatrocientas veces más que la del microscopio fotónico, debido a que en lugar de enviar un haz de luz sobre la muestra, envía un haz de electrones que permite distinguir dos líneas que se encuentran a 0.5 nm: mejora doscientas mil veces la capacidad del ojo humano. Es como tener un lápiz extremadamente delgado con el cual delimitar el interior de las células.
PARTES DE UN MICROSCOPIO
El microscopio óptico está conformado por tres sistemas:
a) El Sistema Mecánico: Está constituido por una serie de piezas en donde van instalados los lentes que permiten los movimientos para el enfoque.
b) El Sistema Óptico: Comprende un conjunto de lentes dispuestos de tal manera que produce el aumento de las imágenes, que se observan a través de ellas.
c) El Sistema de Iluminación: Comprenden las partes del microscopio que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación.
El sistema mecánico lo conforman:
BRAZO. Es la parte de donde se debe sujetar, las pinzas el carro el tubo del microscopio y el revolver. Además sirve para trasladar el microscopio de un lugar a otro.
BASE O PIE. Es una pieza que proporciona estabilidad y sirve de soporte a todas las partes del microscopio.
PLATINA. Es una pieza metálica, cuadrada, que tiene en su centro una abertura circular por la que pasará la luz del sistema de iluminación. Aquí se coloca el portaobjetos con la muestra a observar
PINZAS DE SUJECIÓN. Parte mecánica que sirve para sujetar la preparación. La mayoría de los microscopios modernos tienen las pinzas adosadas a un carro con dos tornillos, que permiten un avance longitudinal y transversal de la preparación.
TORNILLO MACRO MÉTRICO. Permite hacer un movimiento rápido hacia arriba o hacia abajo del tubo o la platina, y se utiliza para localizar la imagen a observar.
TORNILLO MICRO MÉTRICO O DE ENFOQUE SUAVE REVOLVER. Parte mecánica de movimiento giratorio que nos permite colocar en posición cualquiera de los objetivos que se encuentran en él.
TUBO. Parte mecánica que proporciona sostén a los oculares y objetivos.
CREMALLERA.Permite que el movimiento de los tornillos macro y micrométrico sea de mayor o de menor amplitud.
El sistema óptico:
OCULAR. Se localiza en la parte superior del tubo ocular y son las lentes que Capta y amplia la imagen formada en los objetivos. Los primeros microscopios eran monoculares, es decir, poseían una sola lente. Los microscopios actuales poseen dos oculares, uno para cada ojo y se les llama binoculares.
OBJETIVOS. Se encuentran incrustados en el revolver Son unos pequeños cilindros colocados en el revolver que proporciona el poder de resolución del microscopio y determinan la cantidad total de aumento.
Existen 4 tipos entre los que se encuentran:
1.- La lupa (4 X) que sirve para hacer observaciones a bajo aumento.
2.- El objetivo seco débil (10 X) que se utiliza para localizar la imagen que se va a observar.
3.- El objetivo seco fuerte (40 X) aumenta la imagen anterior, para poder observar se necesita primero acercar el objetivo al portaobjetos y posteriormente, enfocar el objetivo hasta que aparezca la imagen.
4.- El objetivo de inmersión (100 X) es un lente especial para observar imágenes tan pequeñas como las bacterias. Y se requiere del aceite de inmersión para lograr una buena observación.
Usando microscopios ópticos avanzados se consiguen unos 1000-1500 aumentos (objetivo de 100x más oculares de 10x o 15x). Algunos microscopios ópticos tienen lentes internas que producen aumentos adicionales que tendremos que tener en cuenta para calcular la magnificación de la imagen que se observa.
El sistema iluminación:
La fuente luminosa consiste en un espejo o una fuente de luz eléctrica que dirige un haz de luz hacia el condensador.
CONDENSADOR. Es una lente de gran abertura que permite dirigir o condensar la mayor parte de los rayos luminosos en la preparación. En nuestro microscopio está integrado en la platina y tiene un diafragma unido en la parte inferior.
DIAFRAGMA. Existe un diafragma en el condensador, que elimina el exceso de luminosidad para tener una buena iluminación del objeto a observar
FUENTE DE LUZ. Para observar la muestra microscópica es necesario que ésta se ilumine con algún tipo de luz y nuestros microscopios cuentan con un foco que da energía eléctrica que dirige sus rayos luminosos hacia el sistema condensador.
El microscopio óptico está conformado por tres sistemas:
a) El Sistema Mecánico: Está constituido por una serie de piezas en donde van instalados los lentes que permiten los movimientos para el enfoque.
b) El Sistema Óptico: Comprende un conjunto de lentes dispuestos de tal manera que produce el aumento de las imágenes, que se observan a través de ellas.
c) El Sistema de Iluminación: Comprenden las partes del microscopio que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación.
El sistema mecánico lo conforman:
BRAZO. Es la parte de donde se debe sujetar, las pinzas el carro el tubo del microscopio y el revolver. Además sirve para trasladar el microscopio de un lugar a otro.
BASE O PIE. Es una pieza que proporciona estabilidad y sirve de soporte a todas las partes del microscopio.
PLATINA. Es una pieza metálica, cuadrada, que tiene en su centro una abertura circular por la que pasará la luz del sistema de iluminación. Aquí se coloca el portaobjetos con la muestra a observar
PINZAS DE SUJECIÓN. Parte mecánica que sirve para sujetar la preparación. La mayoría de los microscopios modernos tienen las pinzas adosadas a un carro con dos tornillos, que permiten un avance longitudinal y transversal de la preparación.
TORNILLO MACRO MÉTRICO. Permite hacer un movimiento rápido hacia arriba o hacia abajo del tubo o la platina, y se utiliza para localizar la imagen a observar.
TORNILLO MICRO MÉTRICO O DE ENFOQUE SUAVE REVOLVER. Parte mecánica de movimiento giratorio que nos permite colocar en posición cualquiera de los objetivos que se encuentran en él.
TUBO. Parte mecánica que proporciona sostén a los oculares y objetivos.
CREMALLERA.Permite que el movimiento de los tornillos macro y micrométrico sea de mayor o de menor amplitud.
El sistema óptico:
OCULAR. Se localiza en la parte superior del tubo ocular y son las lentes que Capta y amplia la imagen formada en los objetivos. Los primeros microscopios eran monoculares, es decir, poseían una sola lente. Los microscopios actuales poseen dos oculares, uno para cada ojo y se les llama binoculares.
OBJETIVOS. Se encuentran incrustados en el revolver Son unos pequeños cilindros colocados en el revolver que proporciona el poder de resolución del microscopio y determinan la cantidad total de aumento.
Existen 4 tipos entre los que se encuentran:
1.- La lupa (4 X) que sirve para hacer observaciones a bajo aumento.
2.- El objetivo seco débil (10 X) que se utiliza para localizar la imagen que se va a observar.
3.- El objetivo seco fuerte (40 X) aumenta la imagen anterior, para poder observar se necesita primero acercar el objetivo al portaobjetos y posteriormente, enfocar el objetivo hasta que aparezca la imagen.
4.- El objetivo de inmersión (100 X) es un lente especial para observar imágenes tan pequeñas como las bacterias. Y se requiere del aceite de inmersión para lograr una buena observación.
Usando microscopios ópticos avanzados se consiguen unos 1000-1500 aumentos (objetivo de 100x más oculares de 10x o 15x). Algunos microscopios ópticos tienen lentes internas que producen aumentos adicionales que tendremos que tener en cuenta para calcular la magnificación de la imagen que se observa.
El sistema iluminación:
La fuente luminosa consiste en un espejo o una fuente de luz eléctrica que dirige un haz de luz hacia el condensador.
CONDENSADOR. Es una lente de gran abertura que permite dirigir o condensar la mayor parte de los rayos luminosos en la preparación. En nuestro microscopio está integrado en la platina y tiene un diafragma unido en la parte inferior.
DIAFRAGMA. Existe un diafragma en el condensador, que elimina el exceso de luminosidad para tener una buena iluminación del objeto a observar
FUENTE DE LUZ. Para observar la muestra microscópica es necesario que ésta se ilumine con algún tipo de luz y nuestros microscopios cuentan con un foco que da energía eléctrica que dirige sus rayos luminosos hacia el sistema condensador.