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Tipos de microscopio

 

Microscopio Óptico: el microscopio consta de un tubo en cuyos extremos se sitúan dos lentes:
1) Ocular, lente próxima al ojo
2) Objetivo, lente cercana al objeto de estudio
Platina: plataforma donde se coloca el portaeobjetos con la muestra. La fuente luminosa es la luz natural, normalmente bombilla, antiguamente se usaban espejos. También hay lentes que condensan la luz. Todo el soporte se denomina estatipo. Hay dos tipos de tornillos que van a permitirnos un perfecto enfoque: tornillo micrometrico y tornillo macrométrico.
El número de aumentos total es el producto de los aumentos del ocular y objetivo. Los objetivos, normalmente 4, se colocan en el revólver, con aumentos generalmente de 3, 10, 30 y 100. El aumento del ocular suele ser x10 o x15.
Todas las lentes tienen algún defecto, son las conocidas aberraciones. Tipos de aberraciones:
- Esférica: no es posible enfocar homogéneamente por toda la superficie.
- Cromática: aparecen alteraciones en el contorno de los objetos observados.
1) Microscopio óptico de luz ordinaria. La calidad de la imagen observada depende de varios parámetros, pero sobre todo del poder de resolución = capacidad del microscopio de ver la distancia entre dos puntos del objetivo. A mayor calidad del microscopio mayor poder de resolución. El poder de resolución depende del ángulo de la luz incidente y de otro factor.

Existen varios tipos en función de la orientación de la luz que utilizamos, y dependiendo también del tipo de microorganismo que queramos observar:
- Microscopio óptico de campo claro: el más utilizado, observamos en él un fondo luminoso, color claro pero en el organismo tenemos un ligero color oscuro (vemos las sombras). Si la luz no encuentra obstáculos en su camino, se divisa el campo claro.
- Microscopio óptico de campo oscuro: al contrario, el fondo es de color oscuro pero lo que observamos, es decir, el microorganismo está claro. Se consigue colocando en el condensador una anilla que permite el paso de unos rayos de luz que serán enviados, reflejados, de tal manera que si no encuentran nada no entran en el objetivo, no se ve nada.
Microscopio óptico de contraste de fases: Las estructuras internas de las células presentan diferentes índices de refracción, y también diferente al medio que les rodea, con lo cual es con estas diferencias con las que funciona el microscopio de contraste de fases. Se emplean objetivos de fase y condensadores especiales, que hacen lo contrario que los normales.
Lla luz ordinaria al pasar por este condensador se desfasa si no encuentra nada en su camino, campo claro. Pero si estas ondas desfasadas se encuentran con algo, se desfasan aún más en función del índice de refracción. Este fenómeno no es un campo oscuro, es gris pero con diferentes tonalidades en función de la estructura. Para el caso de las bacterias, al haber pocos orgánulos este microscopio resulta muy poco útil. En cambio, con las levaduras o los hongos filamentosos se produce una mejoría notable en la observación. La utilización más común para cada uno de estos tipos es la siguiente:
- CAMPO CLARO: su ampliación máxima útil son 1000-2000. La muestra, aparece teñida o no del color del colorante utilizado. Se usa generalmente para ver características morfológicas de bacterias, hongos, algas y protozoos.
- CAMPO OSCURO: su ampliación máxima útil son 1000-2000. La muestra aparece brillante, sobre un fondo oscuro (generalmente no se tiñe). Se usa para ver microorganismos que muestran alguna característica morfológica en estado vivo y en suspensión. (flagelos o cápsida por ejemplo).
- FLUORESCENCIA: su ampliación máxima útil son 1000-2000. En la muestra se ven bacterias brillantes y coloreadas, con el color del compuesto fluorescente. Estos compuestos transforman la luz, aumentan la longitud de onda para que podamos ver la luz ultravioleta, que es la que los activa. El más utilizado es el microscopio de campo claro, pero con objetivos que produzcan el contraste de fases, pudiendo alternar esta posibilidad con gran facilidad.
2) Microscopio óptico de luz ultravioleta. Características y funcionalidad. Inconveniente: la luz ultravioleta no es visible por el ojo humano. Para poder verla se hace incidir sobre una pantalla o si no por excitación fotográfica. Pero sobre todo se utilizan sustancias químicas que absorben la energía de la luz ultravioleta y emiten radiaciones que pueden ser vistas, colorantes fluorescentes. Existen células que de por sí son fluorescentes.

Microscopio Electrónico: la luz se sustituye por un haz de electrones que pasan por un tubo (para mejorar el paso de los electrones, en el tubo se ha hecho el vacío). Importante: Permite la observación de las estructuras interiores de las células. Sirve para visualizar virus. Tiene una resolución de 10 A (se pueden ver cosas muy pequeñas, incluso moléculas).
Fuente luminosa: Haz de electrones lanzado por un cañón en el que se establece una diferencia de potencial, entre el cátodo y el ánodo.
El chorro de electrones pasa a través de la muestra a observar, que está colocada en una rejilla (d << 3 mm).
Los electrones chocan con la muestra y se desvían, y estas desviaciones son recogidas por la pantalla.
La imagen que vemos, la observamos a través de una pantalla que es excitada por los electrones que llegan a ella (mecanismo parecido a la televisión). Las imágenes las recogemos mediante una placa fotográfica que es impresionada directamente por los electrones.
El haz tiene una longitud de onda muy pequeña, por esto la resolución es tan pequeña: pequeño poder de resolución. Problema: los electrones tienen poco poder de penetración en el medio normal, por lo que para permitir/facilitar el desplazamiento, hay que realizar el vacío en el medio tubo a través del que se desplazan.
Existen condensadores/electroimanes que dirigen la dirección del haz. Es un tubo acoplado a todo un sistema para realizar el vacío. Luego hay una pantalla de TV. Cámara fotográfica.
Hay diferentes técnicas para los diferentes tipos de microscopio electrónico:
- Microscopio electrónico de transmisión, sirve para observar estructuras internas de la célula.
Método de corte fino: consiste en cortar las bacterias y observar las estructuras internas de ellas. Para la realización de estos cortes, el material a estudiar hay que laminarlo en rodajas muy finas (cortes) y colocarlas sobre una rejilla metálica (equivalente al portaobjetos en el microscopio óptico). Para realizar estos cortes, antes tenemos que realizar una serie de manipulaciones en la muestra:
- FIJACIÓN: mantener la célula muerta pero con las características intactas. Lo más parecido posible a lo natural. Se usan compuestos químicos, como gluteraldehído, permanganato potásico y tetróxido de osmio.
- INCLUSIÓN: en una sustancia dura que nos permita luego cortar. Se usan resinas con dos componentes: EPOXI, que hay que mezclar y esperar a que polimerice. Pero para incluir, debemos realizar otro paso:
DESHIDRATACIÓN: sacar todo el agua, para poder ser sustituido por resinas, que son solubles en alcohol/acetona. Sumergimos la célula en disoluciones de alcohol, cada vez > [alcohol] < [agua]. 60% 70% 80% ... hasta 100% resina.
Ahora se espera media hora o una hora, de reposo.
Una vez que la tenemos llena de alcohol, la llenaremos de resinas que sí que son solubles en agua. La operación es la misma, se hace gradualmente, con disoluciones de resinas cada vez > [resina], para que esta resina polimerice. Tratamiento térmico (24h - 60ºC).
Se obtiene así un cilindro (de resina polimerizada) en cuyo interior está la muestra. Cortamos con un ultramicrotomo en láminas muy finas y ya podemos observar las estructuras de la célula sin problemas. (dicho microtomo realiza cortes únicamente visibles a la lupa). La muestra se hace pasar por la cuchilla (de vidrio o diamante) realizándose cortes muy pequeños, y se colocan sobre la rejilla metálica = portaobjetos. Esta rejilla se pone en el centro del tubo del microscopio, de modo que los electrones atraviesan la muestra, en función de la opacidad obtenemos una imagen con tonalidades grises.
Un inconveniente de este procedimiento es que la muestra no es muy duradera, ya que, con el paso de los electrones se va deteriorando poco a poco.
Para favorecer y remarcar estas diferencias de coloración, se pueden usar: TINCIONES, con metales pesados (acetato de plomo). Se fijan a diferentes estructuras celulares, y estos metales pesados no permiten el paso de los electrones, por lo tanto, tenemos un mayor contraste.
Microscopio electrónico de Barrido, los electrones no atraviesan la muestra, sino que son reflejados y recogidos por un amplificador: transmitidos a la televisión y la cámara de fotos.
Tiene un mayor poder de resolución que el anterior, vemos cosas más grandes.
Vemos la estructura externa de las células a observar: no hay cortes, pero si necesitamos hacer fijaciones (en cambio, no es necesario deshidratar). El proceso que realizamos es la metalización, depositamos sobre la superficie la capa metálica que refleja los electrones, entonces la imagen es la de la superficie de las células. La imagen que obtenemos es similar a la del sombreado, pero en este caso suelen darnos imágenes en tres dimensiones.

 

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