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EL MICROSCOPIO
Informe de laboratorio N°
Stefany Lora Ortega; Stefany García Urriaga; Vianedis Emeri Romero
RESUMEN
El microscopio es una herramienta clave en la ciencia y la medicina, permitiendo observar objetos pequeños. La magnificación y resolución son fundamentales. A lo largo de la historia, ha sido crucial para descubrimientos científicos. A pesar de sus defectos iniciales, mejoras como la eliminación de la aberración cromática lo han perfeccionado. El microscopio óptico, con partes como la base, el brazo, la platina, los objetivos y el condensador, es el más común. Una práctica de laboratorio reveló detalles microscópicos en muestras de cebolla, polvillo de ala de mariposa, polen, lana y corcho. En resumen, el microscopio sigue siendo esencial para explorar el mundo invisible a simple vista. Palabras clave: aberración cromática, microscopio óptico, ciencia, magnificación, resolución, microscopia.
INTRODUCCIÓN
El microscopio, cuyo nombre deriva de las palabras griegas mikrós que significa pequeño y skopéoo que significa observar; es una herramienta que mediante un conjunto de lentes permite la observación de objetos demasiado pequeños para ser vistos por el ojo humano. En el uso del microscopio están implicados dos conceptos la magnificación y la resolución, que son la capacidad de aumentar el tamaño de una imagen y la capacidad de producir una imagen nítida, respectivamente. Al estudio y análisis de objetos con el microscopio se le conoce como “microscopia”. Durante muchos años, las ciencias biológicas y médicas han recurrido en gran medida a la microscopía para resolver problemas relacionados con las características morfológicas generales de los especímenes, así como una herramienta cuantitativa para registrar características y datos ópticos específicos. En este sentido, el microscopio óptico ha demostrado su utilidad en innumerables investigaciones sobre los misterios de la vida. ( Molecular Expressions Microscopy Primer: Anatomy of the Microscope – Introduction, s. f.) El estudio de la vida dio giro con la aparición de los primeros microscopios, pues gracias a ellos se hicieron grandes descubrimientos entre ellos que la sangre posee corpúsculos que le dan su característico color rojo, que las venas y arterias están unidos por vasos capilares y aún más emocionante la existencia de microorganismos. Sin embargo los microscopios antiguos tenían defectos el más relevante era que estos descomponían la luz blanca, lo que ocasionaba que los objetos observados se vieran rodeados por aros de color que evitaban el análisis detallado, este efecto se conoce como aberración cromática, pero en 1820 el óptico Josep Jackson Lister, diseño un microscopio capaz de eliminar los aros de color, este microscopio estableció un enorme avance que desencadeno en una secuencia de mejoras las cuales llevarían al microscopio óptico moderno. Hoy en día existe una amplia variedad de microscopios, cada uno fabricado con propósitos especiales, siendo el electrónico el que ofrece mejor resolución, a pesar de ello es el microscopio de luz el mas utilizado en laboratorios debido a su bajo costo y uso sencillo. Para conocer a fondo, sus partes y el uso del microscopio es necesario interactuar con el mismo, por ello se realizó una práctica de laboratorio en la cual se observó muestras de
granitos de polen, y los puntos ya son de color de amarillo intenso tirando al color naranja y el núcleo
se puede ver de un color blanco.
Para la muestra de polvillo de ala de mariposa, con un aumento total de 40X Se observa pequeñas figuras ovaladas color amarillas y otras color marrón. Con un aumento total de 100X Se observa figuras que parecen hojas pequeñas de color marrón y amarillas. Con aumento total de 400x Se observa el polvillo de la mariposa más cerca y de colores amarillas, verdes y marrones. Para la muestra de cebolla: con un aumento total de 40X, Se observa una bolita llena de pequeñas partículas color marrón y la circunferencia de ese círculo está teñida de un negro más fuerte, al lado derecho se puede observar como un muro con una especie de mallita con pequeñas partículas con circunferencias negras; con un aumento total de 100X, Se observa de nuevo el muro como con una mallita, pero esta vez su color es más opaco con pequeños pigmentos de color morado, y puntos de color marrón; con aumento total de 400x Se observa el muro con la mallita de color mucho más opaco y borroso, y en el centro se ve un mini rectángulo con los bordes oscurecidos con una mancha marrón, y un poco más arriba se ve una circunferencia más oscura. Para la muestra de corcho: con aumento total de 40X se observa una mancha negra gruesa, con dos círculos alrededor, uno más grande y otro pequeño, el más grande tiene partículas pequeñas de color amarillo y negro; con aumento total de 100X, Se observa la mancha negra pero mucho más cerca, que parece estar formada por muchas bolitas negras que se ven como partículas; con un aumento total de 400x Se observa la mancha más cerca pero ya es de color más clara, color gris y con muchas grietas. Para la muestra de lana: con aumento total de 40X Se observa cada hebra de la lana separadas pero están enredadas, se pueden ver los bordes se ven negros y el centro son claros y en el fondo se ven pigmentos negros; con aumento total de 100X Se observa la lana mucho más cerca, más separadas, más claro los bordes y el centro continúa claro; con aumento total de 400x se observa la imagen mucho más cerca, se puede ver dos hebras de la lana muy claras, los borden no se ven tan definidos como las anteriores, si no que se ven más borrosas y se ven de color azul.
DISCUSIONES
Mediante la observación de 5 muestras, de distintos objetos se descubrió como lucen estos a nivel microscópico, por ejemplo se vio de primera mano cómo lucen las células de la cebolla, se descubrió que el polvillo de las alas de la mariposa es más bien un conjunto de “escamas”, sin embargo en el
caso del corcho los resultados no fueron los esperados pues no se lograba distinguir los orificios o celdas que otros estudiantes y personas que han llevado a cabo este tipo de practica han observado, se cree que este resultado se debió a que la muestra tomada era demasiado gruesa por lo que la luz no podía atravesarla
CONCLUSIÓN
En conclusión, el microscopio ha sido una herramienta revolucionaria en la ciencia y la medicina, permitiendo la observación detallada de objetos que son invisibles a simple vista. Los conceptos de magnificación y resolución son cruciales para su funcionamiento, y a lo largo de la historia, el microscopio ha desempeñado un papel fundamental en la realización de descubrimientos científicos clave. A pesar de los desafíos iniciales, como la aberración cromática, se han realizado mejoras significativas en la tecnología del microscopio. El microscopio óptico, con sus diversas partes, sigue siendo ampliamente utilizado en laboratorios debido a su accesibilidad y costo razonable. Una práctica de laboratorio reciente ilustró cómo este instrumento puede revelar detalles microscópicos en diversas muestras, desde tejidos vegetales hasta polen y fibras textiles. En resumen, el microscopio sigue siendo esencial para explorar el mundo microscópico y sigue siendo una herramienta invaluable para la investigación científica y médica. Su capacidad para revelar lo invisible ha contribuido significativamente a nuestro entendimiento del mundo que nos rodea.
Preguntas complementarias
Indague sobre los fundamentos de los diferentes tipos de microscopios ópticos y electrónicos. R/ Microscopios ópticos : están dotados de una fuente de luz que ilumina la muestra y de un sistema de lentes ópticas capaz de formar la imagen de tal muestra. Los microscopios ópticos permiten utilizar diversas técnicas de observación gracias a la configuración de diversos parámetros, como el tipo de iluminación, la polarización, el filtrado espectral y el filtrado espacial. Los microscopios digitales son un tipo de microscopio óptico que, en lugar de tener un ocular, poseen una cámara que envía la imagen a una pantalla. La microscopía óptica permite aumentar la muestra en 1.000x.
las muestras es compleja. Las muestras deben previamente deshidratarse y someterse a un tratamiento para hacerlas conductivas (fijación de tejidos, limpieza). Microscopía de transmisión (MET o TEM, por sus siglas en inglés) : de manera similar, un fino haz de electrones se emite sobre la muestra. Sin embargo, en este caso los electrones que atraviesan la muestra son los que el microscopio detecta. Los microscopios MET ofrecen una resolución mejor que los microscopios MEB. Las muestras tienen que prepararse de acuerdo con un protocolo específico, deben conservar su estructura y ser conductoras para permitir que el haz de electrones las atraviese. Microscopía de sonda de barrido Microscopía de fuerza atómica (MFA o AFM, por sus siglas en inglés) : utiliza la fuerza de repulsión entre las nubes de electrones de la superficie de la muestra y la nube de electrones de la sonda del microscopio. Esta técnica permite que la sonda pueda moverse en todas las direcciones y explorar la superficie de la muestra. El análisis de la trayectoria de la sonda y la medición de las fuerzas de interacción entre la sonda y la muestra permite definir la topografía de la superficie. Esta técnica puede aplicarse tanto con muestras conductoras como con muestras no conductoras. Microscopía de campo cercano (SNOM, por sus siglas en inglés): es una técnica de microscopía con una altísima resolución, capaz de superar el límite de Abbe al detectar las ondas evanescentes. El detector de luz se coloca muy cerca de la superficie de la muestra, de manera que se puede observar la onda evanescente y no la onda dispersa. Esto permite visualizar detalles más pequeños que la longitud de onda de la luz. ¿Por qué el microscopio electrónico tiene mayor poder de resolución que el microscopio óptico?, ¿Qué procesos fundamentales permiten la alta resolución de un microscopio de barrido con focal? R/ Un microscopio electrónico es un aparato super potente. A diferencia de un microscopio óptico, en vez de flujo luminoso utiliza un haz de electrones. Son mucho más potentes que los microscopios ópticos convencionales, su resolución es entre 1000- veces más alta.
El microscopio electrónico de barrido (MEB) se basa fundamentalmente en un campo magnético que permite enfocar los rayos catódicos (electrones) y obtener una imagen tridimensional para el examen de la superficie de las estructuras celulares, permitiendo la observación y la caracterización de materiales orgánicos e inorgánicos. proporciona aumentos de 200.000 diámetros. ¿En qué casos se utiliza el microscopio de inmunofluorescencia? ¿Qué ventajas tiene el uso del microscopio de inmunofluorescencia? R/ Se ha utilizado en estudios bacteriológicos, virales, parasitológicos, así como en el estudio de la distribución intracelular de las moléculas. La microscopía de fluorescencia es muy útil porque la molécula fluorescente, aún cuando sea muy pequeña, puede ser observada debido a la luz que emite. Los fluorocromos actúan como fuentes de luz de un color determinado que pueden ser localizadas en áreas específicas de la muestra que se estudia. Identifica en un gráfico un microscopio compuesto y todas sus partes. Explique la trayectoria del rayo de luz a través del microscopio y ¿por qué se invierte la imagen que observamos? R/ Gracias al sistema de lentes que posee el condensador, la luz es concentrada sobre la preparación a observar. El haz de luz penetra en el objetivo y sigue por el tubo hasta llegar al ocular, donde es captado por el ojo del observador. El lente más cercano a la muestra, el objetivo, posee una distancia focal muy corta, por lo cual la luz lo atraviesa y la imagen formada se invierte en cada ocular; la imagen de cada ocular finalmente se integra en el cerebro convirtiéndose en una imagen bidimensional.
quiere decir que el campo es inversamente proporcional al aumento del microscopio. Para medir el diámetro del campo del microscopio con cualquiera de los objetivos se utiliza el micrómetro; es como una mira de francotirador. Poder de penetración o profundidad de foco o La profundidad de foco se refiere al rango sobre el cual el plano de imagen se puede mover mientras que se mantiene una cantidad aceptable de nitidez. o La profundidad de foco varía con la apertura numérica y aumento del objetivo, y bajo algunas condiciones, los sistemas de gran apertura numérica (usualmente con mayor poder de aumento) tienen profundidades de foco más profundas que los sistemas con baja apertura numérica, aun cuando la profundidad de campo es menor. o La profundidad de foco es importante en la microfotografía ya que la emulsión de la película o el sensor de la cámara debe ser expuesto o iluminado en un plano que caiga dentro de la región de foco. ¿Cómo se determina el aumento total del microscopio óptico compuesto? R/ Para calcular la ampliación de un microscopio, basta con multiplicar la ampliación del ocular del microscopio por la ampliación del objetivo. La ampliación total de un microscopio compuesto normal con un ocular 10x y objetivos 4x, 10x, 40x, 100x será 40x, 100x, 400x y 1000x en función de los objetivos utilizados.
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