Las limitaciones del ojo humano hacen necesaria la utilización de diversos instrumentos que amplifiquen los objetos que miramos. De este modo podemos conocer estructuras biológicas imposibles de observar a simple vista.
Los
métodos citológicos o de observación se basan en la existencia de los
instrumentos amplificadores de imagen, pues el poder de resolución del ojo
humano es sólo de 0,1mm. Los microscopios que se han ido diseñando han tendido
a aumentar este poder de resolución, que en los instrumentos ópticos
(microscopio de inmersión, microscopio ultravioleta, ultramicroscopio) alcanzan
valores de 0,5 μm; sin embargo, el microscopio electrónico ha hecho
descender este límite hasta 1,5 - 0,5 nm. El aumento del contraste es otra
característica buscada en los instrumentos de observación y ha dado lugar a
instrumentos ópticos de poder de resolución equivalente a los normales pero
que permiten una mayor diferenciación de las estructuras (microscopio de fases,
microscopio polarizante, microscopio de fluorescencia, etc.).
En óptica se conoce con el nombre de microscopio simple o lupa a cualquier lente que amplifique los objetos que se ven a través de ella. Todas ellas tienen forma biconvexa o plano-convexa y actúan como lentes convergentes, produciendo una imagen virtual y mayor que el objeto. Las lupas se manejan orientando la cara menos curvada hacia el objeto y colocándola tanto más próxima a él cuanto mayor se quiera la imagen .
El aumento viene indicado, normalmente, por el fabricante por medio de un número seguido del signo X (por ejemplo, 10 X significa tamaño aumentado diez veces). Con las lupas se pueden llegar a obtener unos 50 aumentos, pero se pueden alcanzar hasta los 100 si se usan sistemas formados por asociación de varias lentes.
Las lupas eran ya conocidas en la civilización asiria y fueron muy usadas por los romanos, pero su gran impulsor fue el holandés Leeuwenhoek, en el siglo XVII. Con lentes fabricadas por él mismo realizó multitud de observaciones y se le reconoce el mérito de ser el primero en observar protozoos y bacterias.
La lupa binocular, en realidad, se trata de una modificación de la lupa, que nos ofrece grandes posibilidades para la observación de los pequeños detalles morfológicos en animales y vegetales.
Al poseer un gran campo de observación, permite una visión de conjunto del objeto, pudiendo usarse incluso para ver pequeños seres vivos en su medio ambiente. La sensación de relieve o visión estereoscópica, se consigue porque la lupa binocular tiene dos sistemas ópticos diferentes, que aportan a cada ojo una imagen por separado. con la convergencia necesaria para producir una visión perfecta.
El microscopio óptico es un instrumento destinado a la observación de cuerpos transparentes. Está formado por la combinación de dos sistemas de lentes, uno de ellos próximo al ojo del observador (ocular) que actúa como una lupa y otro próximo al objeto, llamado objetivo.
El aumento total será, por tanto, igual al producto de los aumentos conseguidos por cada una de las dos lentes individuales. Los aumentos obtenidos por el microscopio pueden ser del orden de unos 2500 X, y dependen fundamentalmente del objetivo. Para observaciones histológicas corrientes nos basta con usar entre 500 X y 1000 X.
Una característica muy importante del objetivo es el llamado poder de resolución, que mide la capacidad de ver separados dos puntos próximos. Expresa la capacidad del objetivo para distinguir detalles muy finos y es independiente del ocular empleado.
Como
el microscopio usa luz transmitida, los objetos que vayamos a observar deberán
ser extraordinariamente delgados y susceptibles de que la luz los atraviese y
llegue, pasando por una serie de lentes, hasta nuestro ojo. La
observación microscópica de los tejidos obliga normalmente a la preparación
de cortes de espesor variable según el tipo de trabajo propuesto, para lo cual
se requiere un instrumental apropiado (microtomos) y una preparación previa del
material (englobar en parafina, celoidina, congelación del material, etc).
Por otro lado, debido a que las estructuras biológicas
son incoloras y carecen del contraste adecuado para poder distinguirlas, es preciso
aplicar colorantes que tiñan los objetos que se vayan a observar. La
observación directa del material citológico se encuentra notablemente
enriquecida cuando dicho material es tratado previamente con ciertos reactivos,
tiñendo o diferenciando selectivamente ciertas estructuras.
La
tinción vital, por colorantes que no matan a la célula, y la tinción previa
fijación, son los dos métodos clásicos empleados en citología, siendo el
segundo de más amplia aplicación pero de resultados a veces más imprecisos
dadas las posibles alteraciones de las formaciones celulares.
Para hacer la preparación se dispone el material sobre una placa de vidrio rectangular (portaobjetos o porta), se fija, se tiñe en función de la observación que vayamos a realizar y se coloca encima otro vidrio cuadrado, muy fino (cubreobjetos o cubre). Ahora ya podemos situar el porta sobre la platina, mirar por el ocular y enfocar (el tornillo macrométrico permite el enfoque grosero mientras que el micrométrico permite el más fino).
Se pueden mejorar las características de estos microscopios corrientes adaptándoles una serie de dispositivos especiales que ofrecen mejores resultados para determinadas observaciones. En este sentido, destacan los llamados objetivos de inmersión. Estos consiguen un mayor poder de resolución al aumentar el índice de refracción del medio existente entre la preparación y el objetivo, para lo cual se coloca sobre el cubre una gota de aceite de inmersión; que es un líquido con alto índice de refracción. Se baja cuidadosamente el objetivo hasta sumergirlo en la gota de aceite y, a continuación, se enfoca.
También existen otros tipos de microscopios: microscopio de contraste de fases (muy usado para preparaciones en fresco, sin teñir, de células y diversos microorganismos); microscopio de polarización (empleado en petrología), etc.
Dicho microscopio utiliza una corriente de electrones generada en un cátodo caliente, dentro de un tubo en el que se ha hecho el vacío. Estos electrones son acelerados por un potencial de alta tensión y terminan produciendo una imagen visible al chocar con la cara interna, fluorescente, de una pantalla semejante ala de un televisor, o dando lugar a una fotografía. Con el microscopio electrónico se llegan a resolver detalles de pocos Angstroms (1A es igual a 10-8 cm, o sea una diezmilésima de micra), sobrepasándose el millón de aumentos.
Una de las exigencias de este microscopio es que las muestras precisan de una técnica de preparación muy compleja, sólo al alcance de especialistas. En primer lugar, debido al escaso poder de penetración de los electrones, las muestras han de ser extraordinariamente delgadas (menos de 0,5 micras). Para solventar este problema hay que cortar las células en capas de 30 a 50 nanómetros (el nanómetro es la milésima de micra), con ultramicrotomos de gran perfección. Esto requiere impregnar previamente el material biológico con diversas resinas sintéticas que, al solidificar, forman un bloque susceptible de ser cortado de forma adecuada. Otra característica es que, para colocar la muestra en un tubo de alto vacío, ha de ser previamente fijada y deshidratada.
Una vez obtenida la imagen es necesario interpretarla, lo que no siempre es fácil. Solamente la comparación repetida entre las imágenes ofrecidas por el microscopio óptico y las del electrónico, permiten interpretar correctamente los detalles de este último.
En el microscopio electrónico de barrido (scanning) los electrones no atraviesan la muestra, sino que chocan contra la superficie de ésta, la cual, a su vez, emite electrones que se recogen en forma de puntos en una pantalla. Da lugar a imágenes tridimensionales de gran detalle, que nos ofrecen nuevas perspectivas del objeto.
-
Coloca en
los rectángulos el nombre de las partes indicadas en el microscopio.
- Observa los distintos grupos de lentes y la marcha de los rayos luminosos en el microscopio.