Historia del microscopio

Introducción

El ser humano posee el sentido de la vista desarrollado. Sin embargo, no se pueden ver a simple vista cosas que midan menos de una décima de milímetro. Y muchos de los avances en química, biología y medicina no se hubieran logrado si antes no se hubiera inventado el microscopio. El microscopio es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista.

El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción.

Partes de un microscopio

Lente ocular: Es donde coloca el ojo el observador. Esta lente aumenta entre 10 a 15 veces el tamaño de la imagen.
Cañón: Tubo largo de metal hueco cuyo interior es negro. Proporciona sostén al lente ocular y lentes objetivos
Lentes objetivos: Grupo de lentes de 2 o3 ubicados en el revólver.
Revólver: Sistema que contiene los lentes objetivos y que puede girar, permitiendo el intercambio de estos lentes.
Tornillo macrométrico: Perilla de gran tamaño, que al girarla permite acercar o alejar el objeto que se está observando.
Tornillo micrométrico: Permite afinar la imagen, enfocándola y haciéndola más clara.
Platina: Plataforma provista de pinzas, donde se coloca el objeto o preparación.
Diafragma: Regula la cantidad de luz que pasa a través del objeto en observación
Condensador: Concentra el Haz luminoso en la preparación u objeto.
Fuente luminosa: refleja la luz hacia la platina.

Importancia del microscopio

El microscopio es sin duda el elemento más importante en cualquier laboratorio. Nos permite, por ejemplo, ver células, microorganismos y bacterias, lo cual es imposible de observar a simple vista.

Reseña histórica del microscopio

El microscopio fue inventado hacia los años 1610, según los italianos, o por Zacharias Janssen en 1590, en opinión de los holandeses. En 1665 aparece en la obra de William Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio los capilares sanguíneos.

1611 Kepler sugiere la manera de fabricar un microscopio compuesto.
1665 Hooke utiliza un microscopio compuesto para estudiar cortes de corcho y describe los pequeños poros en forma de caja a los que él llamó “células”. Publica su libro Micrographia
1674 Leeuwenhoek informa su descubrimiento de protozoarios. Observará bacterias por primera vez 9 años después.
1683 Leeuwenhoek observa bacterias por primera vez.
1828 W. Nicol desarrolla la microscopía con luz polarizada.
1833 Brown publica sus observaciones microscópicas de orquídeas y describe claramente el núcleo de la célula.
1849 J. Quekett publica un tratado práctico sobre el uso del microscopio.
1838 Schleiden y Schwann proponen la teoría de la célula y declaran que la célula nucleada es la unidad estructural y funcional en plantas y animales.
1857 Kolliker describe las mitocondrias en células del músculo.
1876 Abbé analiza los efectos de la difracción en la formación de la imagen en el microscopio y muestra cómo perfeccionar el diseño del microscopio.
1879 Flemming describe con gran claridad el comportamiento de los cromosomas durante la mitosis en células animales.
1881 Retzius describe gran número de tejidos animales con un detalle que no ha sido superado por ningún otro microscopista de luz. En las siguientes dos décadas él, Cajal y otros histólogos desarrollan nuevos métodos de tinción y ponen los fundamentos de la anatomía microscópica.
1882 Koch usa tinte de anilina para teñir microorganismos e identifica las bacterias que causan la tuberculosis y el cólera. En las siguientes dos décadas, otros bacteriólogos, como Klebs y Pasteur identificarán a los agentes causativos de muchas otras enfermedades examinando preparaciones teñidas bajo el microscopio.
1886 Zeiss fabrica una serie de lentes, diseño de Abbé que permiten al microscopista resolver estructuras en los límites teóricos de la luz visible.
1898 Golgi ve y describe por primera vez el aparato de Golgi tiñendo células con nitrato de plata.
1908 Köhler y Siedentopf desarrollan el microscopio de fluorescencia.
1924 Lacassagne y colaboradores desarrollan el primer método autoradiográfico para localizar polonium radiactivo en espécimenes biológicos.
1930 Lebedeff diseña y construye el primer microscopio de interferencia.
1932 Zernike inventa el microscopio de contraste de fases.
1937 Ernst Ruska y Max Knoll, físicos alemanes, construyen el primer microscopio electrónico.
1941 Coombs usa anticuerpos acoplados a tintes fluorescentes para estudiar antígenos celulares.
1952 Nomarski inventa y patenta el sistema de contraste de interferencia diferencial para el microscopio de luz.
1981 Aparece el microscopio de efecto túnel (MET).

Tipos de microscopio

El microscopio óptico compuesto: se ha hecho de uso general a partir de mediados del siglo XIX y que fue de importancia crucial para la evolución de la microbiología como ciencia, es todavía, con ciertas variaciones, el principal apoyo de la investigación microbiológica rutinaria. Está formado por numerosas lentes que pueden aumentar la visualización de un objeto. Algunos microscopios ópticos pueden agrandar la imagen por encima de las 2.000 veces.Con este tipo de instrumento se pueden ver tejidos vivos y observar los cambios que ocurren en un período de tiempo.
Microscopio electrónico: Funciona mediante el uso de ondas electrónicas. El “bombardeo” de electrones permite obtener imágenes ampliadas de la muestra, las que se proyectan sobre una pantalla como la del televisor.El microscopio electrónico puede aumentar la imagen de un objeto entre 50.000 y 400.000 veces. Otro modo de conseguir contraste con el microscopio electrónico es la tinción negativa. Se aplica el mismo principio que en la tinción negativa del microscopio óptico. Se utiliza una sustancia que no penetra la estructura pero que dispersa los electrones.

Una de las tinciones negativas más comúnmente utilizadas en la microscopia electrónica se realiza con ácido fosfovolfrámico (fosfotúngstico). Para examinar las superficies celulares pueden prepararse réplicas de carbono evaporando sobre la superficie de las células una fina capa de carbono que se adapta a los contornos de la superficie celular y que cuando es desprendida resulta suficientemente delgada para poder observarse directamente al microscopio electrónico.
El microscopio de contraste de 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.

El microscopio de campo oscuro: Se le llama también ultramicroscopio y es un microscopio óptico ordinario cuyo sistema condensador ha sido modificado para dirigir la luz a la preparación desde los lados, de tal modo que sólo la luz difractada por la preparación pasa al ocular y se hace visible. A causa de esta disposición, la muestra aparece iluminada sobre un fondo oscuro.

La microscopía de campo oscuro hace posible la observación en estado vivo de partículas y células que de otra manera estarían por debajo de los límites de resolución del microscopio óptico, aunque resulten visibles pocos detalles estructurales. La microscopia de campo oscuro ha sido ampliamente usada en el estudio de pequeñas células móviles tales como Treponema pallidum, la espiroqueta causante de la sífilis, que es invisible con la microscopía óptica ordinaria.
Microscopio de efecto túnel: Este microscopio utiliza una especie de aguja cuya punta es tan fina que ocupa un sólo átomo. Esta punta se sitúa sobre el material y se acerca hasta una distancia determinada. Luego se produce una débil corriente eléctrica. Al recorrer la superficie de la muestra, la aguja reproduce la información atomica del material de estudio en la pantalla de una computadora. Los materiales que pueden observarse con este tipo de microscopio tienen sus limitaciones; deben, por ejemplo, conducir la electricidad y ser elementos que no se oxiden: como el oro, el platino o el grafito, entre otros.

El microscopio invertido: En el laboratorio de virología se utiliza muchísimo el microscopio invertido que no es más que una variante del microscopio convencional que, tal y como indica su nombre, tiene invertida la posición normal de los objetivos, que están, en el revólver, por debajo de la platina, mientras que la luz de la fuente de iluminación, a través del condensador y del diafragma, llega desde encima de la platina, lo que facilita cierto tipo de trabajos como el control del estado de las monocapas celulares cuando se trabaja con botellas o tubos de cultivo.