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El microscopio
Los antiguos filósofos y naturalistas, en especial Aristóteles en la antigüedad y Paracelso en el Renacimiento, llegaron a la conclusión que todos los animales y vegetales, por más complicados que sean están constituidos por pocos elementos que se repiten en cada uno de ellos. Muchos siglos después, gracias a la invención de los lentes de aumento, se descubrió la existencia de un mundo de pequeños organismos con pequeñas dimensiones que no podían ser vistos a simple vista. Con ayuda de estos instrumentos, científicos como Robert Hooke, Anthony Van Leeuwenhoek y Robert Brown, realizaron aportes en el campo de la microscopía como fue el descubrimiento de la "Célula".


El Microscopio

Antes de la invención del microscopio, no era posible la observación de objetos extremadamente pequeños. El microscopio es un instrumento óptico diseñado para hacer visibles al ojo humano objetos de dimensiones inferiores a 0,1 mm.Se atribuye su invención al fabricante de lentes holandés, Zacarías Jansen en el año 1590 y a Galileo en el año 1606, pero Anton Van Leeuwenhoeck fue uno de los primeros que aparte de fabricarlo lo usó con fines biológicos.


Tipos de Microscopios:


Hoy en día hay varios tipos de microscopios, básicamente se pueden clasificar por el tipo de iluminación que emplean. Pueden ser microscopios que utilizan como fuente de iluminación "radiaciones de luz invisible" y microscopios que utilizan como fuente de iluminación el "espectro de luz visible". Los microscopios que funcionan con el espectro de luz visible son de dos tipos:



Microscópio simple presentado por James N. Logan en Octubre de 1871

El microscopio simple: que consiste simplemente en una lupa o, una lente convergente, que puede ir montada de diferentes formas según la finalidad que se le destine.

 

El microscopio compuesto u óptico: es un instrumento óptico que tiene como misión aumentar el tamaño de los objetos que son realmente muy pequeños y que no se pueden ver a simple vista, a su vez puede ser "monocular" , "binocular", etc.

Microscopio óptico

Microscopio monocular

El microscopio monocular
Consta de un tubo ocular y se llama así porque la observación se hace con un solo ojo.

El microscopio binocular
Lleva dos tubos oculares para poder observar con los dos ojos. Se compone de dos objetivos y dos oculares, esto presenta ventajas tales como mejor percepción de la imagen, más cómoda la observación y se perciben con mayor nitidez los detalles. Se hace posible la visión tridimensional (microscopio estereoscópico). Este microscopio tiene la ventaja que no invierte la imagen, es fácil de enfocar y puede usarse para objetos opacos que no vayan montados obre portaobjetos. El óptimo de visión estereoscópica se encuentra entre 2 y 40 X de aumento total del microscopio.


Microscopio binocular

Microscopio de campo oscuro

Microscopio de Campo Oscuro
Este microscopio está provisto de un condensador paraboloide, que hace que los rayos luminosos no penetren directamente en el objetivo, sino que iluminan oblicuamente la preparación. Los objetos aparecen como puntos luminosos sobre un fondo oscuro.
Microscopio de fluorescencia
La fluorescencia es la propiedad que tienen algunas sustancias de emitir luz propia cuando inciden sobre ellos radiaciones energéticas.


Microscopio electrónico de transmisión

Microscopio Electrónico
En 1932, Bruche y Johnsson construyeron el primer microscopio electrónico a base de lentes electrostáticas. Este, utiliza un flujo de electrones en lugar de luz, consta fundamentalmente de un "tubo de rayos catódicos", en el cual debe mantenerse el "vacío".

Los aumentos máximos conseguidos son del orden de 2.000.000 (dos millones) de aumento. Este microscopio consta de:

  • Un filamento de tungsteno (cátodo) que emite electrones.
  • Condensador o lente electromagnético que concentra el haz de electrones.
  • Objetivo o lente electromagnético que amplía el cono de proyección del haz de luz.
  • Ocular o lente electromagnético que aumenta la imagen.
  • Protector que amplía la imagen.
  • Pantalla fluorescente que recoge la imagen para hacerla visible al ojo humano.


Tipos de microscopio electrónico:

  • Microscopio electrónico de transmisión
  • Microscopio eléctrico de barrido
  • Microscopio eléctrico mixto

Con estos poderosos instrumentos, que utilizan flujo de electrones y las radiaciones magnéticas así como la aplicación de técnicas histoquímicas y bioquímicas se han logrado grandes avances en la biología celular.


¿Cómo está constituido un microscopio?
El microscopio está formado por tres partes que son:
 
Parte Mecánica: Son una serie de piezas donde se instalan los lentes y posee mecanismos de movimiento controlado para el enfoque, las piezas que forman este sistema son:


Resorte o eje de inclinación, tornillo fijo que une la columna al brazo y se conoce también como "charnela", permite inclinar el microscopio y poder observar con facilidad las preparaciones.

Pilar o columna, llamada también asa o brazo que sirve para mantener las diversas partes, sostiene el tubo en su porción superior y por el extremo inferior se une a la base.

Soporte o brazo, u ne el tubo a la platina y sirve para tomar el microscopio y trasladarlo de un lugar a otro.

Base o pie, estructura metálica en forma de U ó V , sirve de sostén y da estabilidad. Observar partes del microscopio.

Tubo ocular, tiene forma cilíndrica y está ennegrecido internamente para evitar las molestias que ocasionan los reflejos de la luz. En su parte superior se encuentra un orificio donde se coloca el ocular y en la parte inferior lleva el "revólver" que soporta los objetivos.

Tornillo macrométrico, permite realizar movimientos verticales grandes, es decir mueve el tubo de arriba hacia abajo permitiendo un enfoque rápido, es un tornillo grande.

Tornillo micrométrico, permite realizar movimiento lentos, por lo cual sirve para afinar y precisar el enfoque, el tornillo es pequeño.

Revólver, estructura circular giratoria donde van enroscados los objetivos. Permite la colocación en posición correcta del objetivo que se va a usar.

Carro, dispositivo colocado sobre la platina que permite deslizar la preparación de derecha a izquierda y de atrás hacia delante.

Platina, se utiliza para colocar la preparación u objeto que se va a observar, puede ser fija o giratoria, tiene un hueco en el centro para dejar pasar los rayos luminosos.

Pinzas del portaobjeto, sirven para sostener la preparación.

Parte Óptica: Está constituido por una serie de lentes que permiten además de aumentar y dar nitidez a la imagen. Estos lentes son:


Oculares, están situados en el extremo superior del tubo, cerca del ojo del observador. Tienen como función multiplicar el aumento logrado por el objetivo, el aumento que se logra con ellos se representa por un número entero acompañado de una X, lo cual significa tantos números, tenemos oculares de 4X, 6X, 8X, 9X, 10X, l2X, 15X, 20X.


Objetivos
,Son los que están ubicados en el extremo inferior del tubo en la pieza llamada "revólver" y son los que están cerca del objeto que se va a observar. Los objetivos pueden ser "secos" o de "inmersión".


Los secos,
se denominan así porque no es necesario añadirles ninguna sustancia para usarlos, entre ellos y la preparación, sus aumentos pueden ser de 10X, 15X, 20X,43X, 45X, 60X.


Los de inmersión,
para usar estos objetivos es necesario añadir una gota de aceite de cedro entre la preparación y el objetivo, el aceite de cedro permite que no se desvíe la luz y se pierda la refracción, los aumentos suelen ser de 100X y se distinguen de los secos por presentar en el borde del extremo inferior una raya circular de color o la palabra OIL.

Parte de iluminación:
está constituido por las partes del microscopio, cuya función está relacionada con la entrada de luz a través del aparato que ilumina la preparación. Está compuesto por:
El Espejo, se encuentra ubicado debajo del condensador, su función es la de desviar los rayos de luz hacia el objeto que se va a observar, el espejo presenta dos caras, una plana y otra cóncava. La cara plana se utiliza para observar con luz artificial y la cóncava para observar con luz natural. Los nuevos modelos de microscopio no llevan espejo, sino una lámpara que sustituye su función.

Condensador, es una lente o sistema de lentes que se encuentran colocado debajo de la platina y su función es la de concentrar la luz sobre el objeto que se va a observar.

Diafragma, disco horadado situado en la parte inferior del condensador, que regula la cantidad de luz que debe pasa a través de éste hacia la platina.


¿Cómo debemos trabajar con el microscopio?

  1. Tomar el microscopio con las dos manos, una debajo de la base y la otra en el asa, y colocarlo en un sitio plano donde vaya a trabajar.

  2. Seleccionar la cara del espejo que se va a utilizar, según la concentración de luz o en su defecto enchufarlo y encender la lámpara.

  3. Mover el espejo y orientarlo hacia el foco de luz hasta que los rayos pasen por el orificio de la platina, de tal manera que lleguen al tubo óptico; mirar por el ocular para ver cuando el tubo quede iluminado por dentro

  4. .Colocar el porta objetos sobre la platina, de forma que la preparación quede sobre el orificio, fíjarlo con las pinzas.
Unidades de medida en un microscopio: Las unidades en el mundo ocular son "la micra", "el nanómetro", y el "Angstron".1 cm = 0,4 pulgadas 1 milímetro= 1000 micra = 1/10 de cm1 micra o nanómetro = 1000 nanómetros= 1/10.000 de cm1 nanómetro (nm)= 10 Angstron = 1/10.000.000 de cm1 Angstrom (A) = 1/ 100.000.000 de cm.


¿Cómo se calcula el aumento de una muestra?

Para calcular el aumento que experimenta una preparación al ser observada a través de un microscopio, se realiza el siguiente cálculo:

se multiplica el aumento que señala el ocular por el aumento del objetivo dando como resultado el aumento total de la muestra. Este aumento total representa el numero de veces en que el objeto se encuentra ampliado con respecto a su tamaño original.

At: Aumento total
Aoc: Aumento del ocular
Aob: Aumento del objetivo

Si en un microscopio el ocular es de 20X y el objetivo es de 45 X. Y se observa una muestra ¿Cuál será el aumento total de la muestra observada?


Propiedades del microscopio:

Poder de resolución: distancia mínima entre dos puntos próximos que pueden verse separados. El ojo humano tiene un poder de resolución de 1/10 de milímetros, o sea, de 100 micras. El microscopio óptico tiene un poder de resolución de 0,2 micras o 200 nanómetros o 2000 Angstron, mejoran la visión unas 500 veces a la del ojo humano.

Poder de ampliación, producto de la amplificación del objetivo y del ocular.

Poder de penetración, consiste en la capacidad que tiene el microscopio de permitir la observación de diversos planos del objeto estudiado de manera simultánea.

Capacidad para proporcionar imágenes de contornos netos, esta propiedad depende de la calidad del lente.


Tomado de: Díaz, A., Rojas, N., Merzon, G. y Martínez, A. (2001).
Biología 2000. Caracas: McGraw Hill Interamericana
de Venezuela S.A.
Feliú, Z. y Tineo, A. (1999). Ciencias Biológicas 9º grado.
Caracas: Ediciones COA-BO.
Freíd, G. (1990). Biología Schaum. México: MacGraw-Hill
Interamericana de México.S.A.
Mazparrote, S. (1998). Biología 9º grado Educación Básica.
Caracas: Editorial Biosfera.
Moreno, H. (1990). Ciencias Biológicas. Caracas: Ediciones COA-BO.
Osorio, M. (1996). Cosmos 9 Ciencias Biológicas. Guía de
Laboratorio. Caracas: Editorial Excelencia.
Ruíz, A. (1997) Biología 9º grado. Caracas: Editorial Triángulo.
Smith, C.A. y Wood, E.J. (1997). Biología Celular. Delaware,
Estados Unidos de America: Addison-Wesley
Iberoamericana S.A. Wilmington.
Teixeira, J. (1998). Ciencias Biológicas 9. Caracas: Librería
Editorial Salesiana S.A.
Téllez, G., Leal, J. y Bohórquez, C. (1988). Biología Aplicada. Bogotá:
MacGraw-Hill Latinoamericana S.A.


Fuentes de fotografias
http://micro.magnet.fsu.edu/primer/museum/logansimple1871.html
http://www.pressytal.it/laboratory.htm
http://www.maicodemexico.com.mx/laboratorio.htm
http://www.bio-optic.com/productos/clinica/dmls.htm
http://www.physics.uoguelph.ca/psi/cryotem.shtml

 
 
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