¡Descarga Microscopía y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
MICROSCOPÍA I: HISTORIA, FUNDAMENTOS ÓPTICOS.
Ya Aristófanes en el año 423 a.C cita en una de sus obras de teatro el uso de lentes (lentes quemadoras para derretir una tabla de cera).
Plinio el Viejo relataba que Nerón usaba unas gemas para ver las luchas de gladiadores.
Alhazen realizó muchas contribuciones, y entre sus logros están sus trabajos en óptica, que en siglos posteriores sirvieron para el desarrollo de telescopios y microscopios.
Los frailes de la Edad Media usaban piedras para leer; les servían para amplificar textos.
Salvino Armato (s. XIII) es considerado el inventor de los anteojos.
Zacharias Jansen es considerado el inventor del telescopio. Otros dicen que fue Galileo Galilei. En cualquier caso, ambos eran inversos del telescopio.
No es hasta Kircher (s. XVII) que aparece el término “microscopio”.
Leeuwenhoek era un vendedor de lentes, consiguió pulir lentes lo suficientemente poderosas de ver bacterias y protozoos. Se le considera padre de la microbiología moderna.
El primer microscopio compuesto lo desarrolló Robert Hooke, quien describió la retícula celular de cortes muy finos de corcho. Fue el primero que observó células muertas, en el año
Con el desarrollo de la tecnología (revolución industrial), la producción en serie de lentes cobró sentido debido a las aplicaciones que tenían.
Carl Zeiss era un empresario encargado de la fabricación de lentes; Ernst Abbe era el que daba conocimiento científico a Zeiss sobre las lentes, y Otto Shott fue el que puso el dinero para que las lentes fueran producidas de forma industrial.
Ernst Abbe proporcionó el límite de resolución. Todo esto saltará por los aires tras la aparición de nuevos microscopios, la mayoría de la mano de Ernst Ruska (PN 1986), el impulsor de la microscopía electrónica. Ejemplos de hoy en día son:
Scanning laser confocal, que seleccionan la profundidad de campo de forma automática. Consiguen un perfil muy preciso ante muestras opacas; si no son opacas se ve el interior.
Atomic Force Microscope (efecto túnel); se consigue manejar muestras muy pequeñas.
Poder de resolución: capacidad de un microscopio para presentar como separados dos objetos próximos. Teoría de Abbe depende de:
- Longitud de onda λ.
- Cantidad de rayos aceptados por la lente α.
- (^) Índice de refracción medio n.
Discos de Airy: la luz tiene una naturaleza ondulatoria. Cuando esta onda atraviesa una apertura circular, se difracta. Cuanto menor es la apertura de los discos de Airy, más fácil será obtener una imagen nítida (¿?). Su principal aplicación será en telescopios y cámaras.
Distancia focal:
- Si la distancia entre la lente y el objeto es muy amplia (varias distancias focales de diferencia), obtenemos una imagen reducida e invertida. Esto ocurre en una cámara al fotografiar un paisaje.
- Si el objeto respecto a la lente está a más de dos distancias focales, obtendremos exactamente lo mismo, pero la imagen será ligeramente más grande, pero todavía más pequeña que el objeto real. Esto por ejemplo, es válido para selfies, retratos.
- (^) El objeto respecto a la lente está a dos o menos distancias focales. La imagen obtenida será una imagen invertida y de igual tamaño que la imagen real.
- Si el objeto está a menos de dos distancias focales de la lente, obtendremos una imagen invertida más grande que la imagen real. Esto es un microscopio.
La lente más simple es la lupa. En este caso, usamos dos lentes: la de la lupa, y el cristalino de nuestro ojo. En este caso, el cerebro no le da la vuelta a la imagen.
Microscopio compuesto:
Se compone de una fuente de luz que ilumina un objeto. Entre la fuente de luz y el objeto está el condensador, luego va el objetivo, luego el ocular. Según movamos estas lentes, veremos de una forma u otra. El aumento es el producto entre el objetivo y el ocular.
En una lente grande entra más luz.
Problemas ópticos: aberraciones. Son defectos en la imagen producido por un defecto en la lente. Uno de ellos es la aberración cromática, viene dada por defectos en los materiales que conforman la lente.
Aberraciones esféricas, tienen que ver con la esfericidad de la lente. Si la superficie de la lente no es esférica, es la incapacidad para que los rayos confluyan en el mismo plano. Una cruz, por ejemplo.
Astigmatismo, en griego significa sin marcas. Lo que hace es desajustar dos planos perpendiculares. Se corrige el grado de difracción con una lente. Básicamente, se ven varios planos superpuestos, que dan sensación de borroso. Tiene que ver con la curvatura del campo.
Distorsión, algo que tú deberías ver de una manera, pues lo ves diferente. El ojo de pez, por ejemplo.
Descripción de un microscopio moderno.
Fuentes de iluminación: bombillas de todo tipo, incandescentes, de bajo consumo, o fuentes de iluminación externas. La luz fría se utiliza, para evitar degradar las muestras. Las lámparas de tungsteno, por ejemplo, son de las mejores. Las lámparas de mercurio son muy buenas, pero caras.
Condensador: hay que condensar la luz dispersa en un punto lo más pequeño posible. Regula el contraste, si se abre mucho, hay muy poco contraste. Aquí está la primera o primeras lentes.
Platina: lugar del microscopio donde se sitúa nuestra muestra. La mayoría tienen dos tornillos para mover a lo largo del eje X e Y. Es móvil, también se puede mover arriba o abajo, permite acercar o alejar la muestra de nuestro objetivo.
Objetivos: suelen estar compuestos por infinidad de lentes. Cada una corrige cualquiera de las aberraciones ya mencionadas. A veces se inyecta un gas para concentrar los rayos, la fluorita que las recubre tiene ese efecto. Suelen estar acopladas en un revólver.
MICROSCOPÍA CONFOCAL
Sirve para incrementar el contraste, o para reconstruir imágenes tridimensionales. Se basa en la emisión de fluorescencia que se ilumina con un láser de alta intensidad que hace un barrido de la muestra, se detectan y se eliminan los puntos fuera de foco, se procesa por ordenador y se crea una imagen tridimensional.
MEJORA DE LA RESOLUCIÓN
Si en vez de emitir luz, emitimos electrones, incrementamos o disminuimos las longitudes de onda respecto al espectro visible.
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA
¿Porqué electrones?
- Longitud de onda ultracorta
- Partícula cargada.
- Fácil producción.
- Fácilmente visible. Inconvenientes
- Control velocidad e-^.
- Interacciones no deseadas: vacío.
- ¿Lentes? En vez de ello, tenemos juegos de electroimanes.
- Grosor de la muestra.
- Material no vivo. Se recubre la muestra con una película de oro para evitar interacciones.
MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE TRANSMISIÓN (TEM) Flujo de electrones concentrados que estimula una pantalla fluorescente. Cuanto más opaca a los electrones sea la estructura, más oscura la voy a ver. Esto hay que hacerlo en vacío, para que los electrones no reaccionen con las partículas que hay en el aire. MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO. Emite igual que la otra, pero como el flujo de electrones se mueve y hay dos receptores, se ve en 3D. Pero siempre es en blanco y negro, pero no es a color, nunca. Permite tener imágenes 3D de una calidad muy buena. MICROSCOPÍA DE EFECTO TUNEL. Acerca lo más posible el emisor de electrones a la muestra que queremos mirar. Hay un aplicador que se acerca hasta distancias infinitasimales. Si las dos muestras tienen misma carga, y consigues acercarlo lo suficiente sin que se repelan, se forma el efecto túnel, que muestra la variación de voltaje. Se trabaja a nivel atómico.
