26 junio 2008

Historia del micro escopio

. Jansen construye un microscopio con dos lentes convergentes.
1611 Kepler sugiere la manera de fabricar un microscopio compuesto.
1665 Hooke utiliza un microscopio compuesto para estudiar cortes de corcho y describe los pequeños poros en forma de caja a los que él llamó "células". Publica su libro Micrographia
1674 Leeuwenhoek informa su descubrimiento de protozoarios. Observará bacterias por primera vez 9 años después.
1683 Leeuwenhoek observa bacterias por primera vez.
1828 W. Nicol desarrolla la microscopía con luz polarizada.
1833 Brown publica sus observaciones microscópicas de orquídeas y describe claramente el núcleo de la célula.
1849 J. Quekett publica un tratado práctico sobre el uso del microscopio.
1838 Schleiden y Schwann proponen la teoría de la célula y declaran que la célula nucleada es la unidad estructural y funcional en plantas y animales.
1857 Kolliker describe las mitocondrias en células del músculo.
1876 Abbé analiza los efectos de la difracción en la formación de la imagen en el microscopio y muestra cómo perfeccionar el diseño del microscopio.
1879 Flemming describe con gran claridad el comportamiento de los cromosomas durante la mitosis en células animales.
1881 Retzius describe gran número de tejidos animales con un detalle que no ha sido superado por ningún otro microscopista de luz. En las siguientes dos décadas él, Cajal y otros histólogos desarrollan nuevos métodos de tinción y ponen los fundamentos de la anatomía microscópica.
1882 Koch usa tinte de anilina para teñir microorganismos e identifica las bacterias que causan la tuberculosis y el cólera. En las siguientes dos décadas, otros bacteriólogos, como Klebs y Pasteur identificarán a los agentes causativos de muchas otras enfermedades examinando preparaciones teñidas bajo el microscopio.
1886 Zeiss fabrica una serie de lentes, diseño de Abbé que permiten al microscopista resolver estructuras en los límites teóricos de la luz visible.
1898 Golgi ve y describe por primera vez el aparato de Golgi tiñendo células con nitrato de plata.
1908 Köhler y Siedentopf desarrollan el microscopio de fluorescencia.
1924 Lacassagne y colaboradores desarrollan el primer método autoradiográfico para localizar polonium radiactivo en espécimenes biológicos.
1930 Lebedeff diseña y construye el primer microscopio de interferencia.
1932 Zernike inventa el microscopio de contraste de fases.
1937 Ernst Ruska y Max Knoll, físicos alemanes, construyen el primer microscopio electrónico.
1941 Coombs usa anticuerpos acoplados a tintes fluorescentes para estudiar antígenos celulares.
1952 Nomarski inventa y patenta el sistema de contraste de interferencia diferencial para el microscopio de luz.
1981 Aparece el microscopio de efecto túnel (MET).

El Microscopio

Hay dos grandes problemas que dificultan la observación de las microestruturas biológicas: las pequeñas dimensiones de las células y de sus organelas y su transparencia a la luz visible, lo cual tiene como consecuencia inmediata la falta de contraste entre las diferentes estructuras y entre estas y el propio medio que las rodea. Para superar el primer problema, se construyeron y se perfeccionaron instrumentos capaces de aumentar significativamente las imágenes, revelando los pormenores de las estructuras (microscopios); para resolver el segundo problema, se desarrollaron técnicas, fundamentalmente del tipo de las tinciones, que permitían aumentar el contraste entre las diferentes estructuras y entre ellas y su entorno, haciéndolas claramente visibles y diferenciables. (Nuno G. Dias)
Microscopio, del griego: "mikro" = pequeño y "scopeõ" = mirar (para mirar cosas pequeñas)
Un microscopio es un instrumento óptico compuesto de varias lentes que sirve para observar objetos muy pequeños. En el microscopio electrónico, los rayos luminosos del microscopio convencional son reemplazados por un haz de electrones (el aumento puede alcanzar en este caso hasta 100 veces el del microscopio convencional).
Aunque la existencia de criaturas demasiado pequeñas para ser vistas con el ojo había sido sospechada desde tiempo atrás, su descubrimiento real está ligado a la invención del microscopio.
La primera persona que vio los microorganismos con algún detalle fue el constructor de microscopios aficionado Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723); este holandés usó microscopios simples construidos por él mismo (se dedicaba a pulir lentes para fabricar sus microscopios que, como mucho, alcanzarían unos 300 aumentos). En 1677 escribe una carta a la Philosophical Transactions of the Royal Society of London en la que comunicaba sus recientes observaciones con los microscopios de su fabricación.
Desde ese momento, el microscopio óptico se ha transformado en uno de los medios más importantes para el diagnóstico de las infecciones. Aun hoy, a pesar del énfasis en los métodos rápidos de diagnóstico, muchos de los cuales requieren instrumentos complicados o reactivos inmunológicos, la simple observación visual de la muestra clínica obtenida de un paciente es la forma más rápida y específica de apoyar el diagnóstico clínico realizado por el médico.
Muchos agentes infecciosos pueden ser identificados en forma fiable con sólo unas pocas coloraciones y un microscopio básico. La coloración de Gram aún es el método individual mas eficiente y económico para el diagnóstico rápido y precoz de una infección bacteriana.
Por definición, toda la información y los conocimientos relacionados con el microscopio son piedra angular en el estudio de la microbiología. (imagen superior: El primer microscopio de Leeuwenhoek)













El microscopio óptico compuesto

El microscopio compuesto, que se ha hecho de uso general a partir de mediados del siglo XIX y que fue de importancia crucial para la evolución de la microbiología como ciencia, es todavía, con ciertas variaciones, el principal apoyo de la investigación microbiológica rutinaria.
Este tipo de microscopio está formado básicamente por una parte mecánica y una parte óptica y es capaz de conseguir aumentos considerablemente mayores que el microscopio construido con una sola lente. Este último, llamado microscopio simple, se usa principalmente en el formato de lupa.
Los elementos mecánicos básicos son el pie (7), que es el soporte del microscopio, la columna (3), en la que se apoyan las restantes piezas, el tubo, que es el elemento de unión entre el ocular y el revólver (pieza giratoria que soporta los objetivos), la platina, sobre la que se apoya la preparación a observar, y los tornillos Micrométrico y Macrométrico que se utilizan para enfocar la preparación (el primero es de pequeño recorrido, para movimientos de pequeña amplitud, y el segundo de largo recorrido, para movimientos de gran amplitud.
En cuanto a la parte óptica, un microscopio compuesto tiene dos lentes o sistemas de lentes: el objetivo (4), situado cerca del objeto que se observa, proyecta una imagen ampliada del objeto observado en dirección al ocular (1), que está colocado cerca del ojo y actúa, a modo de lupa, ampliando la imagen que produce el objetivo, y el condensador (5), cuya misión es concentrar la luz sobre la preparación y permitir manipular su intensidad.
La ampliación total aportada por el conjunto objetivo-ocular es igual al producto de multiplicar la capacidad de aumento del objetivo por la del ocular; así: la mayor parte de los microscopios usados en microbiología tienen oculares de diez aumentos (abreviadamente, x10) y objetivos de aumentos diversos, habitualmente x10 (aumento total, x100), x40 (total, x400), y x90 ó x100 (objetivos de inmersión en aceite; x900 ó x1000 total).
Las lentes de menor aumento se utilizan para rastrear la preparación buscando objetos de interés, el objetivo de 40 aumentos permite la observación detallada de los microorganismos grandes tales como algas, protozoos y hongos, y los objetivos de 90 ó 100 aumentos se emplean para ver las bacterias y los pequeños microorganismos eucariotas.
Además del aumento, una propiedad importante de un microscopio es su poder resolutivo. Este es la capacidad de mostrar distintos y separados dos puntos muy cercanos; y por tanto, cuanto mayor sea el poder resolutivo, mayor será la definición con que podremos observar un objeto. Los microscopios de gran poder resolutivo son especialmente buenos para ver pequeñas estructuras.
El poder resolutivo de un microscopio compuesto depende de la longitud de onda utilizada y de una propiedad óptica de la lente conocida como apertura numérica. Como la longitud de onda habitualmente está fijada, la resolución de un objeto es función de la apertura numérica; cuanto mayor sea la apertura, el objeto resuelto será más pequeño. Hay una correspondencia aproximada entre el aumento de un objetivo y su apertura numérica, de tal modo que las lentes con mayores aumentos habitualmente tendrán mayores aperturas numéricas. (El valor de la apertura está marcado al lado de la lente)
El sistema de iluminación de un microscopio es también de considerable importancia, especialmente cuando se utilizan grandes aumentos. La luz que entra en el sistema debe enfocarse sobre la preparación para que la imagen se traslade de forma adecuada al objetivo y llegue con la mayor calidad posible al ojo del observador a través del ocular. En los microscopios antiguos, la fuente de luz era externa, y se utilizaba un espejo, situado en el propio microscopio, para reflejar esa luz externa hacia la preparación y los objetivos. Actualmente se utiliza un sistema de lentes, incorporado al propio microscopio, llamado condensador (5). Elevando o bajando el condensador puede alterarse el plano del foco de la luz y elegirse una posición que consiga el foco preciso. El condensador tiene también un diafragma iris, que controla el diámetro del círculo de luz que pasa por el sistema.
Lo que se busca con este diafragma iris no es controlar la intensidad de la luz que alcanza el objeto, sino asegurar que la luz que pasa por el sistema condensador ocupe justamente el objetivo. Si el diafragma iris es demasiado grande, parte de la luz pasará no sólo al objetivo sino también alrededor de él, y no se utilizará. Si la luz es demasiado brillante, no deberá reducirse alterando la posición del condensador o del diafragma iris sino usando filtros de neutralización, o disminuyendo el voltaje de la lámpara. Nunca se insistirá lo suficiente en que el ajuste apropiado de la luz es crucial para la buena microscopía, especialmente a los mayores aumentos.
Los tornillos macro/micrométrico (2) están engarzados con la platina que soporta las muestras por medio de un mecanismo de cremallera y se utilizan para subir y bajar dicha platina (acercarla o alejarla del objetivo) con el fin de enfocar la imagen que se forma en el ocular. El tornillo macrométrico maneja un engranaje de paso largo, diseñado para efectuar movimientos de gran amplitud y largo recorrido, mientras el tornillo micrométrico controla un engranaje de paso corto, especial para movimientos de pequeña amplitud y pequeño recorrido y se utiliza para el enfoque fino de la imagen.