Hist. Del Micros Cop- Ii

HIS TORIA D EL MIC RO SCO PIO I

• La curiosidad innata del hombre ha hecho

que este haya intentado saber más acerca de los objetos más lejanos, pero también de los más próximos, la astronomía es una ciencia ligada al hombre desde que el microscopista holandés Antonie van Leeuwenhoeck nacido en Delft en 1632 ) quien, sin ninguna preparación científica, puede considerarse el fundador de la bacteriología.

• En 1665, Robert Hooke observó con

un microscopio un delgado corte de corcho. Hooke notó que el material era poroso. Esos poros, en su conjunto, formaban cavidades poco profundas a modo de cajas a las que llamó células. Hooke había observado células muertas.

• El microscopio se invento, hacia los

años de 1610, por Galileo, según los italianos, o por Jansen, 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 y que publicaron un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja.

• Sin embargo las primeras publicaciones

importantes en el campo de la microscopia aparecen en 1660 y 1665 cuando Malpighi prueba la teoría de Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio los capilares sanguíneos y Hooke publica su obra Micrographia.

• A mediados del siglo XVII un comerciante

holandés, Leenwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricación propia describió por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos

• Durante el siglo XVIII el microscopio sufrió

diversos adelantos mecánicos que aumentaron su estabilidad y su facilidad de uso aunque no se desarrollaron mejoras ópticas. • Las mejoras más importantes de la óptica surgieron en 1877 cuando Abbe publica su teoría del microscopio y por encargo de Carl Zeiss mejora la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro lo que permite obtener aumentos de 2000.

• Marcello Malpighi fue uno de los

microscopistas más grandes de la historia. Sus primeros estudios los realizó con pulmones de rana, pudiendo observar en ellos una compleja red de vasos sanguíneos, demasiado pequeños para ser vistos por separado. Cuando siguió su recorrido comprobó que se unían con otros mayores, que eran venas en una dirección y arterias en dirección contraria. Por lo tanto, las arterias y las venas se hallan unidos por una red de vasos sanguíneos llamados capilares.

En el s ig lo XVIII ap ar eci eron un a g ra n va rieda d de m icroscopi os. Es tos s on a lgun os d e ellos :

Tipos d e m icr osc op io s Existen diferentes tipos de microscopio:

• Óptico • Electrónico • Digital • Cuántico

Micr osco pio s e lectr óni cos : • Estos microscopios son grandes y

complejos. Utilizan electrones en vez de luz y aumentan los objetos hasta 250.000 veces. Las imágenes que se producen son en blanco y negro y muchas veces tienen colores falsos.

• El microscopio electrónico de transmisión

(T.E.M.) fue el primer tipo de microscopio electrónico desarrollado este utiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra consiguiendo aumentos de 100.000 X. Fue desarrollada por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido(SEM).

• El microscopio electrónico de transmisión

(MET) trabaja “iluminando”, un ejemplar en la platina con un haz de electrones y enfocando y aumentando la “imagen” con lentes magnéticas. Esta imagen electrónica, que es invisible, se transforma en una imagen normal, visible mediante una pantalla especial.

• El microscopio electrónico de barrido

(MEB) sirve para examinar la superficie de los objetos. Produce imágenes de gran aumento (más de cien mil veces) y muestra la forma real de los objetos. Además de mostrar increíbles figuras, el microscopio electrónico investigador muestra detalles que pueden ser de vital importancia para científicos en muchas áreas, como la medicina. Trabaja examinando la superficie de un objeto con un delgado haz electrónico.

Micr os cop io d ig it al: • Es un microscopio que utiliza una conexión USB a la computadora para producir imágenes o videos a todo color en la pantalla del monitor. Las imágenes que se originan son digitales que se pueden almacenar, borrar o editar, imprimirlas; insertarlas en distintos tipos de producciones: presentaciones multimedia, documentos, sitio webs, a un mensaje electrónico, etc.

Micr os cop io cu ántico: • El microscopio cuántico es un microscopio que forma parte de los instrumentos llamados nanoscopios porque posibilitan “ver” objetos del tamaño en nanómetros y aún menores, se conoce como "microscopio de barrido de efecto túnel" (STM) y fue presentado en 1982 por Binning y Röhrer. Ambos recibieron por esto el Premio Nobel de Física en 1986.

FUNDAMENTOS • Cuando se acerca un observador a un objeto,

crece el ángulo visual y ese objeto parece ser mayor. Sin embargo, por debajo de una determinada distancia (unos 25 cm) entre el ojo y el objeto, éste no se ve con claridad. Este límite se debe a la capacidad máxima de deformación del cristalino. Si se sitúa entre le ojo y el objeto un sistema óptico capaz de aumentar el ángulo visual, se podrá ver el objeto con mayor amplitud y claridad.

• Ese sistema óptico es el MICROSCOPIO.

•

Produce una imagen aumentada de un objeto no visible de forma que sea perceptible por el ojo humano. Se consigue mediante el uso de lentes u otros sistemas. Esta ampliación de la imagen se puede conseguir de dos formas: ondas luminosas: m. Óptico haz de electrones (é): m. Electrónico

Térmi nos que de scri be n l as caracterí sti cas ópt icas del mi crosc op io

• AUMENTO: relación entre el tamaño a

simple vista y el tamaño observado con el microscopio (es el número de veces que se ve el tamaño de un objeto por encima de su valor real). En el microscopio compuesto se calcula multiplicando el aumento individual del objetivo por el aumento individual del ocular. Se expresa mediante un número seguido del signo “por” (x).

• CONTRASTE: diferencia en la absorción de luz entre el objeto estudiado y el medio que lo rodea. Puede aumentarse mediante procedimientos de tinción.

• PODER DE RESOLUCIÓN: capacidad de mostrar

•

distintos y separados dos puntos muy cercanos. Determina la máxima amplificación útil del microscopio. Depende de la longitud de onda (L) y de la apertura numérica (AN): cuanto menor es L y/o mayor la AN, mayor es la resolución. La resolución máxima de un microscopio óptico es de 200 nm. d = (0 ,5 x L) / AN

• APERTURA NUMÉRICA: capacidad de la lente

•

para juntar los rayos de luz proyectados hacia ella. Determina la eficacia del condensador y del objetivo. La AN depende del índice de refracción del medio que hay entre la muestra y la lente (IR), y del seno de la mitad del ángulo del cono de luz que penetra en la lente (sen α). AN = IR x s enα

• Si se rellena el espacio existente entre la

• •

muestra y el objetivo no con aire, sino con una sustancia de mayor IR (p.e. aceite), se consigue que la mayor parte de los rayos perdidos por los fenómenos ópticos ocasionados en el condensador y en el portaobjetos, se refracten y penetren en el objetivo, con lo que se incrementa la resolución del microscopio. PROFUNDIDAD DE CAMPO: espesor de la preparación enfocada en cualquier momento. Será mayor cuanto menor sea el aumento. ÁREA DEL CAMPO: es el diámetro de la parte de la preparación que se está viendo. Será mayor cuando menor sea el aumento.

Us os d el micros cop io • Los microscopios poseen una importancia enorme en la investigación científica y la industria.

Medicin a: • La cr eació n del micr oscopi o fue un impo rtan te • •

•

av an ce en el mu ndo d e l a medicin a. Al de scu br ir se las bact er ias se pu do av er igu ar la causa de mu ch a en fermed ad es y así fabr ica r un a cura. El tejid o human o tamb ién pud o se r exa min ad o y se pudo de sc ubrir co mo fun cio na nue st ro cue rpo . Ho y en día , se an al iz a teji do enf er mo en los hosp it al es . Ta mb ié n se usan los mi crosco pi os en la conocida “mi cro cirugí a” , cir ugía s mu y dif ícil es la s cu al es no pu ede n lleva rse a cabo sin el mi crosco pi o.

Medicin a For en se: • El microscopi o es pr otagoni st a en el momento de r esolver crím enes.

• En la esce na del cri me n, el crim ina l s uele deja r p eque ña s cl aves, como sa ng re, vi dr ios rot os, ra st ros de ropa , cabel lo y ot ros, qu e una v ez enco nt ra das con lup a en el l ug ar , suelen ser ma nda dos a ana lizar a un lab oratori o ci entí fi co. Aquí se ana li za m ás d etall ada me nte, y s i se encuentr a alg uno de est os ra st ros en un sospec hoso, s erá una bu ena evi dencia para i nculp arl o.

Geolog ía : • Lo s ge ólo gos exam inan trozo s de roc a pa ra a na liza rla ba jo el mic rosc opio .

• En lo s pozos de pe tró leo, se ana li za const ant ement e la roc a cont ra la cua l se est a pe rfo ra ndo pa ra saber de qu e esta com pue sta y, as í, saber como debe n tra baj ar .

Arqu eo lo gía : •

Estos aparatos también son solicitados en las ruinas de antiguas civilizaciones.

• Cuando se encuentran en una excavación arqueológica distintos objetos, estos son analizados con un microscopio para poder determinar el grado de cultura que estos seres antiguos poseían. Si encuentran un hueso de animal, se analizará para saber si era doméstico o salvaje, y deducirán si eran cazadores o agricultores, si encuentran restos de ropa sabrán si la conocían y examinado sus construcciones podrán recrearlas

Al imenta ci ón y Pr ocesa mi en to: • Lo s cie nt íf ic os usa n lo s

mic rosc opio s par a det erm inar la caus a de l a m ue rte de muc ho s cul ti vos , y b uscan enc ont ra r pl ant as que so por ten el fr ío y la s di ve rsa s ba cteri as .

Materi ales de i nvestig aci ón e ind ustr ia : • Los científicos ponen a prueba diversos materiales. Los aplastan, los queman, los enfrían y hasta los tratan de disolver con ácidos. Luego se colocan bajo la lente del microscopio y se estudian si su estructura cambio.

• También existe una clase de control que se realiza una

vez ya terminado el objeto, esto es el control de calidad. Se utiliza para determinar la causa de muchos accidentes. Por ejemplo, los aviones cuando caen son analizados para verificar el estado del metal. Si se encuentran grietas es posible que estas hayan sido causadas de una manera natural, sin embargo es necesario no dejar pasar posibles accidentes.

Elect rónica : • En algunas industrias se necesitan

microscopios en los procesos de producción debido a que sus componentes son pequeños.

Partes del Microscopio

Sis tema ópt ic o • OCULAR Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo.

• OBJETIVO Lente situada cerca del la

preparación- Amplía la imagen de ésta.

Sistema Luminoso • CONDENSADOR Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.

• DIAFRAGMA Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.

• FOCO Dirige los rayos luminosos hacia el condensador. Por lo general consta de un bombillo que puede ser de tungsteno (halógeno), el cual es controlado por un interruptor de encendido

Sis tema mecáni co • SOPORTE Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el • • • •

pie y la columna. PLATINA Lugar donde se deposita la preparación. TUBO Contiene los sistemas de lentes REVÓLVER Permite, al girar, cambiar los objetivos. TORNILLOS DE ENFOQUE macrométrico que aproxima el enfoque micrométrico que consigue el enfoque correcto

NORMAS DE MANEJO DEL MICROSCOPIO PA RA TR AN SPORT E • Para transportar el microscopio cogerlo con las dos manos, con una se sujeta el brazo y con la palma de la otra se sostiene el pie o base. • No se deben tocar las lentes con los dedos.

Para enfocar: • Girar el revolver para seleccionar el objetivo menor. • Colocar la preparación en la platina, centrarla y sujetarla • • • •

con las pinzas. Observando por el ocular elevamos la platina con el macrométrico. Sin dejar de observar, gira el micrométrico hasta conseguir la máxima nitidez. Cuando ya hemos observado la imagen con el menor objetivo, cambiamos a los superiores sucesivamente, ajustando con el micrométrico. El aumento conseguido es el producto del aumento del ocular y el aumento del objetivo.

OTR AS REC OMEN DA CIONE S El microscopio debe ser cubierto con cobertores de tela, no con plásticos, ya que estos por el calor que producen, permiten la formación de hongos en los lentes.

b. Nunca debe ser expuesto directamente a los rayos del sol, ni cerca de sustancias tóxicas, ni cerca de lavaderos. Tampoco deben estar en el mismo mueble donde se encuentran equipos que producen vibración.

c. El polvo se encuentra prácticamente en todo lugar, ocasionando serios problemas en las partes mecánicas que se deslizan sobre guías con extrema precisión, si estas guías están sucias, el polvo con la lubricación hace las veces de esmeril o lija, ocasionando desajustes en los movimientos, por lo que será necesario limpiar y lubricar periódicamente.

d. Verifique si su equipo funciona correctamente:

• Revise en forma visual que el tomacorriente

macho se encuentre conectado al tomacorriente hembra de la pared, de modo que se establezca un buen contacto. • Accione el interruptor (switch), compruebe que la lámpara encienda. Mueva de izquierda a derecha el regulador de intensidad y compruebe su funcionamiento.

• Revise si las partes mecánicas y ópticas

• •

funcionan adecuadamente: movimientos macrométricos y micrométricos, desplazamientos libres de la platina en cruz, portacondensador, diafragmas y revolver. Cualquier anormalidad en el microscopio, repórtela al Departamento de Mantenimiento. Nunca trate de corregirla o que la corrijan personas que no poseen los conocimientos técnicos necesarios.

e. No se debe fumar cerca del microscopio, ya que eventualmente los lentes, llegan a cubrirse con una capa de material no combustible, mezclado con residuos de carbón. Lo que produce decoloración y un campo borroso. f. No se deben usar cantidades exageradas de aceite de inmersión, pues si éste no se quita cuando se termina el trabajo, se secará sobre los lentes y producirá problemas para el microscopista. En la mayoría los casos, es suficiente usar una gota de aproximadamente 5 mm de diámetro.

g. Cuando hay necesidad de movilizar el microscopio de un sitio a otro, éste debe sostenerse en posición vertical, y tomarlo por el brazo y por la base, que son las partes más sólidas del equipo. La movilización inadecuada puede desviar los prismas y su arreglo solo puede hacerlo un experto.

h. Las lámparas no deben usarse al máximo de intensidad, ya que se acorta su vida útil. Lo que se debe hacer es centrar, enfocar y subir el condensador o diafragmas para lograr optimizar al máximo la luz.

Mant enim iento pr eve nt ivo de l ope rado r a. Limpie la superficie del equipo con un trapo humedecido con agua, no use alcohol, acetona u otra sustancia demasiado fuerte, ya que la pintura puede desprenderse. b. Verifique que el cable de conexión no presente ningún deterioro en su aislante, especialmente en sus extremos, si se presenta cámbielo o repórtelo a Mantenimiento.

c. Compruebe el buen funcionamiento de él o los diafragmas, y el correcto montaje del condensador. Céntrelo si es necesario. d. Verifique los desplazamientos mecánicos de la platina y el portaobjetos; limpie y lubrique con grasa fina las cremalleras o guías visibles. e. Es recomendable tener a la mano un bombillo de repuesto, para no interrumpir el trabajo cuando se queme el que está en uso.

f. Desmontar los objetivos y oculares para su limpieza, según se detalla: f.1 Objetivos: − Con un ocular en posición invertida observar el lente externo del objetivo, conservando un ángulo de aproximadamente 30º, para detectar partículas de polvo o aceite, rayones u hongos. − Con un hisopo humedecido ligeramente en agua destilada frotar el lente externo del objetivo en forma circular y luego pasarle un hisopo seco para secar el lente. − Con una perilla insufladorasopletear cualquier partícula de polvo o algodón interna y externamente del objetivo.

− Por ningún motivo desarme el objetivo, porque puede dañarlo o hasta desajustarlo. − Si la suciedad persiste, repórtelo de inmediato al Departamento de Mantenimiento. f.2 Ocul ar es : − Para determinar si los oculares se encuentran sucios, montar una lámina con cualquier muestra en el portaobjeto de la platina y observarla con el objetivo 40x, una vez enfocado el objeto hacer girar un ocular a la vez y si se observan partículas que giran, es signo de suciedad en los lentes de los oculares.

- Cuando se retiren los oculares, cubrir los orificios donde estos se encuentran para que no entre polvo en los prismas del cuerpo binocular del microscopio. − Sobre una franela o pedazo de tela desarme cuidadosamente el ocular, teniendo especial cuidado de conservar el orden y posición en la que se encuentran los lentes y separadores.

- Cada lente debe limpiarse con un pedazo de algodón ligeramente humedecido con agua destilada y luego secarlo con algodón seco, teniendo el cuidado de no tocar los lentes con la yema de los dedos, porque quedaran impresas sus huellas digitales. − Con la pera insufladora sopletear los lentes para retirar cualquier partícula de polvo o algodón.

- Armar cuidadosamente de nuevo el ocular, conservando el orden, de manera inversa a la cual se desarmó. − Nunca use sustancias como acetona, xilol, alcohol 90º, éter u otro para limpiar los lentes; estas sustancias solamente son usadas por personal de Mantenimiento técnicamente capacitados. − Si la suciedad persiste y dificulta demasiado la visualización del objeto, repórtelo al Departamento de Mantenimiento del Hospital.