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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA Facultad de Medicina Departamento de Microbiología PRÁCTICA VIRTUAL DE LABORATORIO MICROSCOPÍA CONTENIDO 1. Historia 2. Componentes 3. Uso 4. Cuidado 5. Mantenimiento y Precauciones 6. Utilidad para el médico HISTORIA La palabra microscopio viene del griego mikro (pequeño) y skop (visión). Los microscopios son instrumentos que nos permiten observar objetos pequeñísimos que no se pueden ver a simple vista, ni con la ayuda de una lupa. La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la Academia dei Lincei, una sociedad científica a la que pertenecía Galileo Galilei y que publicaron un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja. El primer microscopio fue inventado por casualidad gracias a varios experimentos con lentes. Según los italianos esto ocurrió hacia 1610 por Galileo Galilei; y según los holandeses, por Zacharías Janssen (1580-1638), quien inventó un microscopio con una especie de tubo con lentes en sus extremos, de 8 centímetros de largo, soportado por tres delfines de bronce. Estos primeros microscopios generaban imágenes borrosas a causa de la mala calidad de las lentes y aumentaban la imagen 200 veces. Las primeras publicaciones importantes en el campo de la microscopia aparecen en 1660 y 1665 cuando se prueba la teoría de Harvey sobre la circulación sanguínea mediante la observación de los capilares sanguíneos por microscopio. El inglés Robert Hooke (1635-1701) publica su obra Micrographia, con dibujos de sus observaciones. Sus aparatos usaban lentes relativamente grandes. 2 A mediados del siglo XVII, un comerciante holandés, Anton van Leenwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricación propia describió por primera vez glóbulos rojos, espermatozoides protozoos y bacterias. Durante este siglo, muchos estudiosos de las lentes y los microscopios hicieron toda clase de pruebas y ensayos para lograr un resultado de mayor precisión. Entre los intentos fue el del italiano Marcello Malpighi (1628-1694) que en 1660 logró ver los vasos capilares de un ala de murciélago. El holandés Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), perfeccionó el microscopio usando lentes pequeñas, potentes, de calidad y, su artefacto era de menor tamaño. Alrededor del 1676 logró observar la gran variedad de objetos y microorganismos que contenía el agua estancada. También, descubrió los espermatozoides del semen humano y más adelante, en 1683, las bacterias. Durante el siglo XVIII el microscopio sufrió diversos adelantos mecánicos que aumentaron su estabilidad y su facilidad de uso, aunque no se desarrollaron mejoras ópticas. Las mejoras más importantes de la óptica surgieron en 1877 cuando Ernest Abbe publica su teoría del microscopio y por encargo de Carl Zeiss, mejora la microscopía de inmersión, cambiando el agua por aceite de cedro, lo que permite obtener aumentos de 2.000. A principios de los años 30, se había alcanzado el límite teórico para los microscopios ópticos, sin conseguir aumentos superiores a 500X o 1000X. Sin embargo, existía un deseo científico de observar los detalles de estructuras celulares (núcleo, mitocondria, etc.). Los microscopios ópticos actuales permiten agrandar la imagen más de 2.000 veces. 3 Recién en el Siglo XX apareció el microscopio electrónico de transmisión (T.E.M.), el primer tipo de microscopio con desarrollo electrónico. Este utiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra, consiguiendo aumentos de 100.000X. Fue desarrollada por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido (SEM). Estos microscopios podían ampliar las imágenes hasta 7.000 veces. Se continuó perfeccionando hasta llegar a aumentar unos 2 millones de veces. Y en la actualidad los Microscopios Electrónicos de efecto túnel, amplían la imagen hasta 10 millones de veces. PARTES DE UN MICROSCOPIO ÓPTICO SISTEMA ÓPTICO Ocular: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo. Objetivo: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta. Condensador: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación. Diafragma: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador. Foco: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador. SISTEMA MECÁNICO Soporte: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo. Platina: Lugar donde se coloca la preparación. Cabezal: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular o binocular Revólver: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos. Tornillos de Enfoque: Macrométrico que aproxima el enfoque y Micrométrico que consigue el enfoque correcto 4 MANEJO DEL MICROSCOPIO ÓPTICO Apoyo Multimedia: https://www.youtube.com/watch?v=SUo2fHZaZCU https://www.youtube.com/watch?v=xzjowD1KN20 Observación de preparaciones en fresco 1. Bajar la platina hasta el tope 2. Colocar el objetivo de menor aumento (4x) en posición de observación 3. Colocar la preparación sobre la platina 4. Acercar al máximo la lente del objetivo a la preparación, empleando el tornillo macrométrico. Esto debe hacerse mirando directamente y no a través del ocular, ya que se corre el riesgo de incrustar el objetivo en la preparación pudiéndose dañar alguno de ellos o ambos 5. Mirar a través de los oculares y lentamente, ir separando el objetivo de la preparación con el macrométrico y, cuando se observe algo nítido la muestra, girar el micrométrico hasta obtener un enfoque fino. 6. Pasar al objetivo 10x; la imagen debería estar ya casi enfocada y suele ser suficiente con mover un poco el micrométrico para lograr el enfoque fino. Si al cambiar de objetivo se perdió por completo la imagen, es preferible volver a enfocar con el objetivo anterior y repetir la operación desde el paso 4. 7. Pasar al objetivo de 40x, el cual enfoca a muy poca distancia de la preparación y por ello es fácil que ocurran dos tipos de percances: incrustarlo en la preparación si se descuidan las precauciones anteriores y mancharlo con aceite de inmersión si se observa una preparación que ya se enfocó con el objetivo de inmersión. 5 Observación de preparaciones con objetivo de inmersión 1. Bajar al tope la platina. 2. Subir totalmente el condensador para ver claramente el círculo de luz que nos indica la zona que se va a visualizar y donde habrá que colocarse la gota de aceite. 3. Girar el revólver hacia el objetivo de inmersión dejándolo a medio camino entre éste y el de x40. 4. Dejar caer una gota mínima de aceite de inmersión sobre el círculo de luz, sin permitir que el gotero toque la preparación 5. Terminar de girar suavemente el revólver hasta la posición del objetivo de 100X. 6. Mirar directamente al objetivo y lentamente subir la platina hasta que la lente toque la gota de aceite. En ese momento se nota como si la gota ascendiera y se adosara a la lente. 7. Enfocar cuidadosamente con el micrométrico. La distancia de trabajo entre el objetivo de inmersión y la preparación es mínima, aún menor que con el de 40x por lo que el riesgo de accidente es muy grande. 8. Una vez se haya puesto aceite de inmersión sobre la preparación, ya no se puede volver a usar el objetivo 40x sobre esa zona, pues se mancharía de aceite. Por tanto, si desea enfocar otro campo, hay que bajar la platina y repetir la operación desde el paso 3. 9. Una vez finalizada la observación de la preparación se baja la platina y se coloca el objetivo de menor aumento girando el revólver. En este momento ya se puede retirar la preparación de la platina. Nunca sedebe retirar con el objetivo de inmersión en posición de observación. 10. Limpiar el objetivo de inmersión con cuidado empleando un papel especial para óptica. Comprobar también que el objetivo 40x está perfectamente limpio. Apoyo Multimedia: https://www.youtube.com/watch?v=-0EvnroWpVc 6 CUIDADO En la observación 1. Colocar el microscopio en una mesa fija, de modo tal que pueda sentarse con comodidad para ver el ocular sin apoyarse. 2. No bajar la lente mientras se está mirando por el microscopio. Puede golpear el portaobjeto y romperlo o romper la lente. 3. El objeto a observar debe estar muy bien iluminado. Si los objetos son opacos deben ser iluminados desde arriba para poder verlos en detalle. 4. Colocar el portaobjeto sobre la platina de manera tal que la parte que se quiera observar se encuentre bajo la lente. 5. Fijar siempre el portaobjeto con los broches Al finalizar el trabajo 1. Bajar la preparación 2. Colocar el objetivo de menor aumento en posición de observación 3. Limpiar con papel suave secante la platina 4. Limpiar los objetivos con papel óptico 5. Bajar la intensidad de luz de la lámpara 6. Apagar el microscopio y desenchufarlo 7. Dejar enfriar el bombillo, antes de transportarlo a la Sala de Microscopios 8. Colocar una mano en la base y la otra en el brazo o columna y desplazarlo en posición erguida. No inclinarlo ya que se pueden caer los oculares. 9. Cubrir el microscopio con la funda y colocarlo en su estuche correspondiente 7 MANTENIMIENTO Y PRECAUCIONES 1. No forzar nunca los tornillos giratorios del microscopio (macrométrico, micrométrico, platina, revólver y condensador). 2. El cambio de objetivo se hace girando el revólver y dirigiendo siempre la mirada a la preparación para prevenir el roce de la lente con la muestra. 3. No cambiar nunca de objetivo agarrándolo por el tubo del mismo ni hacerlo mientras se está observando a través del ocular. 4. Mantener seca y limpia la platina del microscopio. Si se derrama sobre ella algún líquido, secarlo con un papel suave absorbente. 5. No dejar los preparados sobre la platina, y menos aún si el microscopio está encendido. Tanto en la lupa como en el microscopio óptico se destruirá 6. Si el aceite ha llegado a secarse y pegarse en el objetivo, hay que limpiarlo con una mezcla de alcohol-acetona (7:3) o etanol-éter (9:1). NUNCA utilizar xilol para limpiar las lentes. 7. Es conveniente limpiar y revisar siempre los microscopios al finalizar la sesión práctica y, al acabar el curso, encargar a un técnico el ajuste y revisión general de los mismos. 8. No extraer las lentes ni tocarlas con los dedos. 9. Apagar mientras no se esté utilizando 8 PRACTICA DE LABORATORIO CUESTIONARIO 1. Escriba 5 líquidos de montaje utilizados para realizar “examen directo” en fresco, para el diagnóstico de enfermedades infecciosas. 2. Escriba 5 coloraciones utilizadas para realizar “examen directo en enfermedades infecciosas” 3. ¿Qué utilidad tiene el uso del aceite de inmersión? 4. ¿Con cuál o cuáles objetivos (4, 10, 40, 100X) se debe utilizar el aceite de inmersión? 5. Escriba 5 entidades infecciosas en las que el examen directo mediante el recurso de microscopia en pequeño aumento (10X) permita su diagnóstico etiológico, 5 en mediano aumento (40X) y 5 en gran aumento (100X). OBJETIVOS • Utilizar el Microscopio de luz corriente como instrumento óptico para visualizar en preparaciones previamente coloreadas, estructuras de diferentes grados de complejidad biológica que, por su tamaño, no son observables con el ojo desnudo. • Identificar el microscopio de luz, definir sus partes y especificar la función que cumple cada una. • Describir los principios ópticos y no ópticos que rigen el poder amplificador del microscopio y definir sus límites de amplificación.
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