Tarea 4 16 Julio

Tarea 4

Plata Cruz Adolfo Cesar

5.1.2.1. Describa y haga al menos una figura para explicar TODOS los fenómenos que le ocurren a “la luz” cuando pasa por una lente biconvexa, considere que es de vidrio fino. Las lentes convergentes son más gruesas por el centro que por el borde, y concentran (hacen converger) en un punto los rayos de luz que las atraviesan. A este punto se le llama foco (F) y la separación entre él y la lente se conoce como distancia focal (f). Se observa que la lente 2 tiene menor distancia focal que la 1. Decimos, entonces, que la lente 2 tiene mayor potencia que la 1. La potencia de una lente es la inversa de su distancia focal y se mide en dioptrías si la distancia focal la medimos en metros.

5.1.2.2. Defina en un microscopio de contraste de fases, las características de las imágenes en los siguientes puntos: a) al salir del condensador, b) al salir del objetivo, c) al entrar en el ocular, d) al salir del ocular. ¿Se demostrarían así todas las leyes de los lentes y de los ‘espejos’? Microscopio de contraste de fases: fases: Hace posible visualizar fácilmente pequeñas células incluso sin teñir. Las células tienen un índice de refracción distinto del medio que las rodea, y esta diferencia puede utilizarse para crear una imagen de mucho mayor contraste que el que puede obtenerse con el microscopio óptico normal. La microscopia de contraste de fases hace posible observar células en estado vivo más fácilmente, ayudándonos así a evitar la creación de condiciones artificiales tales como las introducidas por la tinción (aparición de artefactos que interfieren con la correcta visión y alteración de las estructuras naturales de las célula). En muchos laboratorios de bacteriología, el microscopio de contraste de fases ha reemplazado prácticamente el microscopio óptico común como instrumento de investigación. Esta técnica se basa en el hecho de que las diferentes estructuras celulares introducen pequeñas variaciones de fase en las radiaciones, retrasándolas ligeramente, siendo estos retrasos diferentes según el tipo de estructura. Con este microscopio, el bajo contraste existente se refuerza por medio de un sistema óptico especial, que transforma las diferencias de fase, que no son captadas por el ojo humano, en diferencias de amplitud (intensidad luminosa), que sí son detectables.

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5.1.2.3. Ilustrar en cada caso, las imágenes obtenidas por el uso de al menos 5 diversos tipos de Microscopios fótonicos. Comentar de las mismas: Poder de resolución. Capacidad de aumento máximo posible. ¿Qué se puede VER en cada ilustración? Microscopio de luz ultravioleta – La imagen en el microscopio de rayos ultravioleta depende de la absorción de esa luz por las moléculas de la muestra. La fuente de rayos ultravioleta tiene una longitud de onda de 200 nm, por lo tanto puede alcanzar una resolución de 100 nm. La microscopia ultravioleta no es muy diferente del funcionamiento de un espectrofotómetro pero sus resultados son registrados en fotografías. La muestra no se puede observar directamente a través del ocular porque la radicación ultravioleta puede dañar la retina. El método sirve para detectar ácidos nucleicos, proteínas que contienen determinados aminoácidos. Mediante longitudes de ondas específicas para la iluminación se puede obtener mediciones espectrofotométricas para cuantificar el DNA y el RNA de cada célula. El microscopio de rayos ultravioleta utiliza el rango ultravioleta del espectro luminoso en lugar del rango visible, bien para aumentar la resolución con una longitud de onda menor o para mejorar el detalle absorbiendo selectivamente distintas longitudes de onda de la banda ultravioleta. Dado que el vidrio no transmite las longitudes de onda más cortas de las ondas ultravioleta, los elementos ópticos de estos microscopios están hechos con cuarzo, fluorita o sistemas de espejos aluminizados. Además, dado que la radiación ultravioleta es invisible, la imagen se muestra con fosforescencia fotografía o con un escáner electrónico. Microscopio óptico: óptico: Los microscopios de este tipo suelen ser más complejos, con varias lentes en el objetivo como en el ocular. El objetivo de éstas lentes es el de reducir la aberración cromática y la aberración esférica. En los microscopios modernos el espejo se sustituye por una lámpara que ofrece una iluminación estable y controlable. Los microscopios compuestos se utilizan para estudiar especimenes delgados, puesto que su profundidad de campo es muy limitada. Por lo general, se utilizan para examinar cultivos, preparaciones trituradas o una lámina muy fina del material que sea. Normalmente depende de la luz que atraviese la muestra desde abajo y usualmente son necesarias técnicas especiales para aumentar el contraste de la imagen. La resolución de los microscopios ópticos está restringida por un fenómeno llamado difracción que, dependiendo de la apertura numérica (AN o AN) del sistema óptico y la longitud de onda de la luz utilizada (λ), establece un límite definido (d (d) a la resolución óptica. Microscopio de campo oscuro: utiliza un haz enfocado de luz muy intensa en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen. El objeto iluminado dispersa la luz y se hace así visible contra el fondo oscuro que tiene detrás, como las partículas de polvo iluminadas por un rayo de sol que se cuela en una habitación cerrada. Por ello las porciones transparentes del espécimen quedan oscuras, mientras que las superficies y partículas se ven brillantes, por la luz que reciben y dispersan en todas las direcciones, incluida la del eje óptico que conecta el espécimen con la pupila del observador. Esta forma de iluminación se utiliza para analizar elementos biológicos transparentes y sin pigmentar, invisibles con iluminación normal, sin fijar la muestra, es decir, sin matarla. También es bastante utilizado en la observación de muestras metalográficas para la observación de detalles en superficies con alta reflectancia. El objetivo recibe la luz dispersa o refractada por las estructuras del espécimen. Para lograrlo, el microscopio de campo oscuro está equipado con un condensador especial que ilumina la muestra con luz fuerte indirecta. En consecuencia el campo visual se observa detrás de la muestra como un fondo oscuro sobre el cual aparecen pequeñas partículas brillantes de la muestra que reflejan parte de la luz hacia el objetivo. El efecto es similar a las partículas de polvo que se ven en el haz de luz emanado de un proyector de diapositivas en una habitación oscura. La luz reflejada por las partículas de polvo llegan hasta la retina del ojo, lo que las hace visibles. La luz dispersa permite incluso distinguir partículas más pequeñas que el poder separador del sistema óptico usado por transparencia.

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Microscopio de campo claro o compuesto: Es el microscopio más comúnmente usado, consiste en dos sistemas de lentes, el objetivo y el ocular, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo está compuesto de varias lentes que crean una imagen real aumentada del objeto examinado. Las lentes de los microscopios están dispuestas de forma que el objetivo se encuentra en el punto focal del ocular. El aumento total del microscopio depende de las longitudes focales de los dos sistemas de lentes. La muestra que se va a observar debe ser teñida con algún colorante que permita hacerla destacar sobre el fondo claro o brillante que proviene de la fuente luminosa. La fotomicrografía, fotomicrografía, que consiste en fotografiar objetos a través de un microscopio, utiliza una cámara montada en el mismo microscopio. La cámara suele carecer de objetivo ya que el microscopio actúa como tal. El término microfotografía, utilizado a veces en lugar de fotomicrografía, se refiere a una técnica de duplicación y reducción de fotografías y documentos a un tamaño minúsculo para guardarlos en un archivo. Los microscopios que se utilizan en entornos científicos cuentan con varias mejoras que permiten un mejor estudio de la muestra. Dado que la imagen de la muestra está ampliada muchas veces e invertida, es difícil moverla en forma manual. Por ello los soportes del los microscopios científicos de alta potencia están montados en una plataforma que puede moverse con tornillos micrométricos. Algunos microscopios cuentan con soporte giratorio. Todo los microscopios de investigación cuentan con tres o más objetivos montados en un cabezal móvil que permite variar la potencia de aumento.

5.1.2.4. Describa el como es que existen MICROSCOPIOS que NO utilizan para luz para su funcionamiento. ¿Se deben o pueden llamar así? Los microscopios electrónicos usan electrones en lugar de luz. Los electrones son mucho más pequeños que el tamaño (longitud de onda) de la luz visible, así que con un microscopio que usa electrones se pueden ver cosas mucho más pequeñas. Las fotos que se pueden obtener con un microscopio que usa electrones son en blanco y negro, porque para tener fotos a color se necesita luz visible. Algunas veces vemos fotos a color tomadas con un microscopio de electrones. Esos colores fueron agrega dos por científicos como Dennis Kunkel para acentuar cosas importantes o algunas veces solo porque las fotos se ven más lindas a color. Los microscopios más poderosos del mundo no ven cosas con luz ni aún con electrones. Estos microscopios ven cosas a través de lo que sienten con una punta muy afilada que está puesta en algo que parece un alfiler. Algunas veces, los científicos ponen nanotubos de carbono en la punta para que ésta sea aún más afilada. Esto crea una punta tan fina que solamente tiene el espesor de no más que unos pocos átomos. Esta punta es tan afilada que cuando se le mueve sobre algo puede sentir su forma. Estos microscopios poderosos se llaman microscopios de fuerza atómica porque pueden ver a través de las fuerzas entre los átomos. Así que con un microscopio de fuerza atómica puedes ver cosas pequeñas como una cadena de ADN y hasta átomos individuales. Estos microscopios usan computadoras para convertir la información que obtienen a través de palpar un objeto, en una imagen tridimensional del mismo. 5.1.2.5. Ilustrar en cada caso, las imágenes obtenidas por el uso de al menos 5 de los Microscopios “no fótonicos” que existen, Comentar de las mismas: Poder de resolución. Capacidad de aumento máximo posible. ¿Qué se puede VER en cada ilustración? El microanalizador de sonda de electrones es un microscopio electrónico que cuenta con un analizador de espectro de rayos X, el cual puede analizar los rayos X de alta energía que produce el objeto al ser bombardeado con electrones. Dado que la identidad de los diferentes átomos y moléculas de un material se puede conocer utilizando sus emisiones de rayos X, los analizadores de sonda de electrones no sólo proporcionan una imagen ampliada de la muestra, como hace un microscopio electrónico, sino que también suministran información sobre la composición química del material.

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Los microscopios de sonda de barrido utilizan una sonda que recorre la superficie de una muestra, proporcionando una imagen tridimensional de la red de átomos o moléculas que la componen. La sonda es una afilada punta de metal que puede tener un grosor de un solo átomo en su extremo. Un tipo importante de microscopio de sonda de barrido es el microscopio de túnel de barrido. También existe el microscopio de fuerza atómica. El Microscopio de túnel de barrido Utiliza un fenómeno de la física cuántica, denominado efecto túnel, para proporcionar imágenes detalladas de sustancias conductoras de electricidad. La sonda se coloca a una distancia de pocos ángstrom de la superficie del material y se aplica un voltaje pequeño entre la superficie y la sonda. A causa de la poca distancia entre el material y la sonda algunos electrones se escapan a través del hueco, generando una corriente. La magnitud de la corriente del efecto túnel depende de la distancia entre la superficie y la sonda. El flujo de corriente es mayor cuando la sonda se acerca al material y disminuye cuando se aleja. A medida que el mecanismo de barrido mueve la sonda por encima de la superficie, se ajusta de modo automático la altura de la sonda para mantener constante la corriente del efecto túnel. Estos ajustes minúsculos permiten dibujar las ondulaciones de la superficie. Después de muchos barridos hacia adelante y hacia atrás, una computadora para una representación tridimensional del material. El microscopio de fuerza atómica no emplea la corriente de efecto túnel y, por lo tanto, puede utilizarse también en materiales no conductores. A medida que la sonda se mueve a lo largo de la superficie de la muestra los electrones de la sonda de metal son repelidos por las nubes electrónicas de los átomos de la misma. La altura de la sonda se ajusta de modo automático para mantener constante la fuerza recibida. Un sensor registra el movimiento ascendente y descendente de la sonda y entrega la información a una computadora, que a su vez a utiliza para dibujar una imagen tridimensional de la superficie del espécimen. Microscopio electrónico de transmisión: se utiliza para ver secciones o cortes de tejidos, dirige un haz de electrones hacia el objeto que se desea aumentar; una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra. Para utilizar un TEM debe cortarse la muestra en capas finas con un grosor entre 50 a 200 nanómetros. Dicha muestra se coloca en una redecilla que se untroduce en el tubo con una pieza alagargada que se introduce por un lateral Para el funcionamiento de este microscopio se utiliza un haz de electrones, obtenido desde una lámpara especial de tungsteno. El tubo tiene vacío en su interior, para impedir que nada dificulte el paso de los electrones. Un fallo en este vacío ocasiona la aparición de cuerpos extraños en el visor. Luego de ser enfocados por las lentes electromagnéticas, los electrones inciden sobre la muestra, formando la imagen que se obtiene en blanco y negro, la cual puede proyectarse sobre una pantalla especial o película fotográfica. El TEM examina partes grandes de la muestra. Éste microscopio obtiene imágenes en dos dimensiones, que luego pueden ser plasmadas en fotografías si interesa. Éste es el tipo de microscopio electrónico más utilizado en investigación, ya que obtiene muy buenos resultados y tiene gran potencia.

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5.1.2.6. Como Sto. Tomas “hasta no ver, no creer” y por eso se aplican diversas Técnica de “tinción” para muestras biológicas dirigidas para fines desde Anatómicos, Histológicos, Citológicos y/o Moleculares. Describa los fundamentos de las diversas Técnicas de “tinción” y agregar ilustraciones de ellas para cada nivel. Los colorantes son sustancias que pueden conferir color a otros cuerpos. La Coloración es el proceso mediante el cual un cuerpo es teñido por una sustancia colorante, sin perder el color cuando es lavado con el disolvente utilizado al preparar la solución colorante. Los colorantes se comportan como compuestos ácidos o básicos y tiene la tendencia de formar uniones electrostáticas con los radicales ionizables de los tejidos. Clasificación de los colorantes: Según su origen se clasifican en: COLORANTES NATURALES: - Animales (carmin) - Vegetales (hematoxilina, orceína, azafrán) COLORANTES ARTIFICIALES O SINTÉTICOS (COLORES DE ANILINA): Ácidos: Ácidos: sales cuya base es incolora y su ácido es coloreado (eosina o eosinato de sodio). Son colorantes citoplasmáticos. Básicos: Básicos: sales cuya base es coloreada y el ácido es incoloro (azul de metileno o clorhidrato de azul de metileno). Son colorantes nucleares. -

Neutros: Neutros: sales en las que tanto el ácido como la base son coloreados. Tiñen el núcleo de un color y el citoplasma de otro. Indiferentes: Indiferentes: no forman sales. Tiñen aquellas sustancias que tienen un poder Disolvente superior al del líquido que ha servido para preparar la solución colorante (Sudán lll, rojo escarlata). Por otro lado, las coloraciones pueden ser: Ortocromáticas: Ortocromáticas: los tejidos adquieren un color igual al de la solución colorante empleada. Metacromáticas: Metacromáticas: una sustancia o un componente celular se tiñe con un color diferente al del colorante empleado. Hematoxilina-eosina: En las células teñidas con H-E, algunos componentes nucleares son teñidos por la hematoxilina (color azul a púrpura). La afinidad hacia la hematoxilina depende de la concentración de ácidos nucleicos. En la mayor parte de las células son las proteínas estructurales teñidas por la eosina (color rosado a rojo). La magnitud en la cual se tiñen estas proteínas es modificada por el pH de la solución colorante. Giemsa La técnica radica en la disociación controlada de las sales de eosinato que ocurre al insolubilizar la mezcla del giemsa por disolución en H2O destilada; la eosina así liberada colorea el componente extracelular y determinadas estructuras acidófilas. ; y los derivados de azur, las estructuras de carácter basofilo. La cromatina nuclear adopta una tinción azul violeta.

Gram Permite la observación de bacterias, pero no su identificación especifica. Permite observar su morfología, e incluso si una vez teñidos son gram + ó gram - ó ácido alcohol resistentes. Tiñe los organismos Gram+ de azul negruzco, Gram- de rojo y el fondo rosa.

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Tricomico de Masson es una técnica para la coloración de fibras colágenas y elásticas observan tres colores distintos; tejido conjuntivo de verde, tejido muscular de verde pardo, eritrocitos de rojizo, núcleos azul negro y citoplasma y fibras musculares rosa.

PAS se usa como técnica de rutina para observar las membranas básales que separan el tejido epitelial del corión. Tiñe los núcleos de color azul, el glucógeno de color púrpura y el material PAS + (polisacáridos simples, mucopolisacáridos neutros, mucoproteinas, glucoproteinas y glucolipidos) rojo rosa. Elástica de Van Gieson Es una técnica para la coloración de fibras colágenas y elásticas. El colágeno parece que capta un colorante ácido. Tiñe el colágeno de rojo, núcleos y fibras elásticas de negro y citoplasma de amarillo. Grocott para la tinción de hongos (candida, aspergillus,…).

Las mucinas o mucoproteínas son proteínas con H.C. en una proporción superior al 4 %.La técnica del mucicarmín de Mayer sirve para identificar globalmente las mucinas, pero no reconoce su naturaleza bioquímica.

ORCEINA (fibras elásticas, virus, hepatitis, cobre)

El Rojo de Congo tiñe, además del amiloide, el colágeno y la reticulina, pero sólo el amiloide es dicroico.

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5.1.2.7. Haga la correlación entre la estructura química y las características ópticas de Las ANILINAS y de al menos otros cinco agentes tintóreos. Aquí las reglas woodward entran en acción para describir la absorbancia que tiene la anilina de acuerdo a la estructura química de la anilina:

Estructura padre: 218 nm * 1 Extensión: 30 nm * 1 Dieno Homo anular: 36 nm * 1 Amino: 60 nm * 1

= 348 nm; es la absorbancia que tendría la anilina.

Bueno al menos así me enseñaron a sacar la absorbancia. Otros agentes tintóreos: El Acido Carmínico, más conocido como Rojo Ponceau, se utiliza mezclado con ácido acético (0.1% Rojo Ponceau, 5% ácido acético) para visualizar proteínas sobre membranas de nitrocelulosa. Es un colorante muy usado, ya que luego puede decolorarse con facilidad con ácido acético y metanol, y las proteínas pueden ser visualizas posteriormente con un anticuerpo (Western Blot). Aunque tiene menor sensibilidad de detección que otros colorantes permanentes como coomassie blue o la plata, es un método que permite una detección rápida. El amarillo ocaso es un colorante orgánico sintético de color naranja claro, que se ve utilizado en las fabricaciones de productos alimenticios de consumo masivo. Las comidas que lo tienen son las mermeladas de albaricoque, galletas y productos de pastelería, sopas instantáneas, batido de chocolate, harina para rebozar. El fosfato de lacto flavina, un colorante alimentario muy vinculado, es una sal sódica de la riboflavina-5′fosfato, que consiste mayormente de sal monosódica del éster 5′-monofosfato de riboflavina. Es rápidamente pasada a riboflavina libre después de ingerida. Se la encuentra en muchos alimentos para bebés y niños, en mermeladas, productos lácteos, dulces y productos azucarados. El oxido de hierro es un aditivo alimentario colorante. Reciben este nombre el óxido y el dióxido de hierro. Los óxidos de hierro dan lugar a un polvo rojizo utilizado en la industria alimentaria. Los dióxidos dan color casi amarillo. La Betanina, Betanina, rojo remolacha ó colorante es una sustancia que consiste en el extracto acuoso de la raíz de la remolacha roja Beta vulgaris. vulgaris. Se extrae generalmente tras la cocción en agua, y presenta un color rosado. 5.1.2.8. El avance de la tecnología ha permitido que el ultrasonido en cuatro dimensiones sea una valiosa herramienta de la imagenología médica; ¿Es una ‘forma’ de microscopio?, compárelo con la Tomografía Axial Computarizada y con la Resonancia Magnética Nuclear. Ventajas del 4D: Adquisición 3D simplificada, Reduzca tiempo de estudio, disminuye tiempos de esperar de paciente, Procedimiento más rápido de examen, mejor, información cualitativa y cuantitativa diagnosticar efectivamente, Todos aviones de la vista reproducible: paciente virtual. Las vistas anatómicas no posible con escudriñar 2D. La morfología, malformación, agenesis (3D, más fácil en 4D). Las anormalidades de la forma del hueso: spina bífida, el enanismo, golpea pies en una imagen, paladar hendido vs. labio hendido. . Esquelético. dysplasia, las anormalidades en dinámico (4D) : la investigación de espina dorsal. El corazón (4D fetal): mejor correlación entre válvulas, las cámaras y las naves; el

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cálculo del volumen de cavidades de corazón; atrial y comunicación ventricular; la evaluación de la función valvular. La variedad de la evaluación fetal del volumen: vesícula urinaria, el estómago, el quiste . Biopsia (4Dfetal): sangre umbilical que prueba perforación con la precisión, la amniocentesis, dilatation de riñón, uropathy. Bienestar (4D fetal): normal vs. gestos fetales anormales ; la evaluación del sueño fetal vs. despertar. El movimiento: deglutition, el movimiento respiratorio, el párpado, el movimiento de miembros y boca, Movimiento peristáltico, digestivo y fetal. La neuro-miopatía fetal las enfermedades (4D genéticas): la reactividad fetal/tonicity. La introducción de la cuerda que utiliza poder-Dopper y 3D. tomografia: Se trata de una técnica de visualización por rayos X. Podríamos decir que es una radiografía de una fina rodaja obtenida tras cortar un objeto. En la radiografía se obtiene una imagen plana (en dos dimensiones) de un cuerpo (tridimensional) haciendo pasar a través del mismo un haz de rayos X. La resonancia magnética hace uso de las propiedades de resonancia aplicando radiofrecuencias a los átomos o dipolos entre los campos alineados de la muestra, y permite estudiar la información estructural o química de una muestra. La RM se utiliza también en el campo de la investigación de ordenadores cuánticos. Estas son las caracteristicas de cada una de ellas, por mi parte la tomografia solo muestra dos domenciones y el ultra sonido 4D muestra mas cosas que una tomografia; por su parte la resonancia magnetica es mucho mejor que las otras dos por el hecho de incidir sobre los atomos de todo el organismo, a mi modo de ver son microscopios fotonicos que todos irradian con rayos x. 5.1.2.9. En Medicina se han utilizado los estudios radiográficos como elemento y diagnostico, en un Hospital de tercer nivel le solicitan que como Biólogo Experimental explique a los estudiantes de Medicina el fundamento, uso ventajas y limitaciones de tales estudios. Anexe SU presentación COMPLETA. Se anexa la presentación como “radiología.ppt” 5.1.2.10. Es Ud. Miembro de un Comité Editorial de una revista, le mandan con urgencia una gran novedad para publicación. Resulta que basándose en una técnica de tinción de nucleótidos en solución que resulto ser muy selectiva y especifica, una persona demuestra que con el colorante ‘azul’ se tiñen solamente los nucleótidos de Adenina, con el ‘verde’ se tiñen exclusivamente los de Guanina, con el ‘Rojo’ se tiñe solamente los correspondientes a Citocina y con un ‘Pardo’ selectivamente los de Timina mientras que con el ‘Amarillo’ se tiñen los de Uracilo; Con este método el autor dice que a través de un microscopio con filtros selectivos para los diversos colorantes, ha podido descifrar la secuencia de nucleótidos de algunos RNAm así como secciones de algunos kilopares de bases del DNA del cromosoma de la E. coli. ¿Votaría a favor de la publicación del artículo? Escriba sus comentarios y proyecte los posibles usos futuros del método. Pues no! Los colorantes no pueden penetrar la membrana nuclear son demasiado grandes! Es así como lo dijo en clase. Necesita unirse a un transportador mas aparte ser acarreado entrar al núcleo y pues fijarse con mucha especificad a cada nucleótido y pues no se puede. Referencias: http://www.ust.cl/html/cree/asignaturas/material_profesor/material_biolgen/laboratorio/microscopio.pdf http://www.nanooze.org/spanish/articles/articlesp5_powerfulmicroscope.html http://www.layyous.com/spanish/ultrasound_s/clinicaladvantages_s.htm http://www.eccpn.aibarra.org/temario/seccion5/capitulo92/capitulo92.htm http://www.uam.es/departamentos/medicina/patologia/Tecnicas.htm http://dieumsnh.qfb.umich.mx/patologIa_pract/practica_6.htm

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