Microscopios: Partes y Funcionamiento

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MICROSCOPIOS
Los microscopios son instrumentos que permiten observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El más común de ellos es el microscopio óptico, que está basado en lentes ópticas.
Partes esenciales de los microscopios
Los microscopios modernos pueden estar compuestos de diferentes componentes. En la imagen contigua se enumeran las partes más importantes de los microscopios.
	
	1. Ocular
2. Brazo / soporte del tubo
3. Platina
4. Ajuste macrométrico y micrométrico
5. Ajuste de altura de platina
6. Pie
7. Fuente de luz
8. Condensador
9. Pinzas
10. Objetivo
11. Revolver
12. Tubo
	Los microscopios están formados por varias partes: una óptica y otra mecánica. A continuación haremos una breve descripción de estas partes:
  - Ocular: son las lentes que estas situadas más cerca del observador de los microscopios.
  - Brazo / soporte del tubo: están ubicados de forma perpendicular al pie y pueden tener una forma arqueada o de
    manera vertical, para así unirlos al pie.
  - Platina: es la parte que soporta el portaobjetos, va provista de dos pinzas y de un orificio por el cual penetra la
    luz para observar la muestra.
  - Ajuste macrométrico: es un tornillo que es para enfocar y desplazar de manera rápida las lentes.
  - Ajuste micrométrico: es un tornillo que es para enfocar y realizar desplazamientos de las lentes de manera lenta
  - Ajuste de altura de platina: es un tornillo mediante el cual se ajusta la platina.
  - Pie: es la parte que sostiene al microscopio.
  - Fuente de luz: se utiliza para iluminar las muestras u objetos a observar, y se encuentra instalada en el pie.
  - Condensador: es el conjunto de lentes que se encuentran situadas debajo de la platina y su función es la de
    concentrar la luz sobre la muestra u objeto.
  - Pinzas: son dos pinzas que están situadas sobre la platina y se utilizan para la sujeción de las muestras.
  - Objetivo: es la lente que esta situada más próxima a la muestra, lo que la hace ampliar la imagen de ésta.
  - Revolver: es la parte que sostiene el sistema de objetivos, y le permite girar para cambiar los objetivos.
  - Tubo: es la parte donde esta ubicado el ocular, que tiene el revolver con los objetivos en la parte inferior y los
    oculares en la parte superior.
	Los microscopios contienen los siguientes componentes:
El pie es la base de los microscopios, sobre las que se estructuran los demás componentes. El soporte del tubo es una columna, sobre la que se sujetan la óptica y la platina. El tubo está casi siempre situado de forma oblicua, rara vez de forma vertical, en la parte superior de los microscopios. El soporte para trabajar, que tiene una perforación en el centro se denomina platina. Para el ajuste de la nitidez normalmente dispone de dos ruedas, la rueda de ajuste macrométrico y la de ajuste micrométrico. Todos los demás componentes de los microscopios que se utilizan para la iluminación y el aumento sobre la muestra, forman parte de la óptica. Se mira a través del ocular que se encuentra en el tubo. Sobre la muestra se encuentran los objetivos sujetos al revolver para cambiarlos de forma instantánea. Por debajo de la platina de los microscopios se encuentra un sistema de lentes llamado condensador. Para iluminar las muestras se usa la fuente de luz o un espejo.
También se debe de tener en cuenta, a la hora de utilizar los microscopios, son las diferentes características de los objetivos de los microscopios ya que de ellos depende de que tengamos una mejor imagen de las muestras que se pretenden observar o estudiar. A continuación haremos una breve relación de dichas características como:
    - La escala de reproducción que es la relación lineal que existe entre el tamaño del objeto y su imagen, como por
      ejemplo 4:1, 40:1, ...
    - El poder definidor que se refiere a la capacidad de los objetivos de formar imágenes con los contornos bien definidos.
    - El límite de resolución que es la distancia más pequeña que debe de haber entre los dos objetos para que   puedan visualizarse por separado.
    - El poder de penetración que es la nos permite la observación simultanea de varios planos de la muestra, que es  inversamente proporcional a la escala de reproducción o aumento.
    - La distancia frontal que es la distancia que hay de la lente frontal hasta la muestra colocada en la platina, cuando está enfocada, disminuyendo cuando va aumentado la escala de reproducción del objetivo.
    - El aumento total el que debemos de tener en cuenta que el ocular también tiene un aumento, por lo que el aumento total de la imagen que estamos observando es el producto entre el aumento del objetivo y el del ocular.
	 
	Pasos a seguir para realizar una observación a través de los microscopios.
Para realizar una observación a través de los microscopios debe de seguir unos pasos para que así tenga un resultado óptimo. Lo primero que debería tener en cuenta es que el objeto o muestra a observar por los microscopios sea sometido a un proceso para destacar algunas de las partes que le interese observar especialmente. Se debe de conservar la muestra u objeto para realizar observaciones posteriores. Las dos fases de este proceso son: la de fijación y la tinción. La fijación consiste en que la muestra que deseamos observar no se mueva y para ello se utilizan diferentes sustancias líquidas o temperaturas elevadas para que la muestra se deshidrate, y posteriormente debe lavarse en un medio apropiado para poder realizar la observación. En cuanto a la tinción se trata de colorear la muestra que deseamos observar a través de los microscopios, para así destacar las partes que nos interesan. Para realizar esta tinción la gama de colores es muy amplia, y cada uno de ellos destaca una parte diferente de la muestra, por ejemplo si la muestra que tenemos para observar a través de los microscopios es una célula, la tinción que deberíamos de utilizar para la observación del núcleo de la célula sería la fucsina básica, el verde metilo. Si queremos observar el citoplasma de la misma se utilizaría la fucsina ácida, el verde luz o la eosina, etc.
Una vez que ya tiene preparada las muestras para observarlas a través de los microscopios, debería de colocarlas en un vidrio transparente (portaobjetos) y la cubrimos con otro vidrio transparente más fino (cubreobjetos). Las muestras se pondrían en los microscopios para realizar la observación. Para obtener una imagen aumentada de las muestras en los microscopios debe de tener en cuenta que para obtener el aumento deseado debe de combinar los objetivos con el ocular. Posteriormente para enfocar las muestras debe de realizarlo con el tornillo macrométrico y después con el tornillo micrométrico para afinar el enfoque y así obtendremos una visión perfecta de las muestras. Cuando las muestras ya estén perfectamente enfocadas se van cambiando los objetivos hasta encontrar el aumento que necesitamos.  Y ya para tener una observación perfecta la fuente de luz que tienen los microscopios, la pueden regular con el diafragma hasta tener la iluminación adecuada para la observación.
Diferentes tipos de microscopios.
Microscopios simples: son aquellos que solamente se utilizan una lente de aumento (como por ejemplo una lupa).
Microscopios compuestos: son aquellos que se componen de un conjunto de lentes, dispuestas de tal manera que puedan aumentar la imagen que se esta observando a través de ellas (microscopios ópticos).
Microscopios de luz ultravioleta: la imagen en este tipo de microscopios depende de la absorción de la luz por las moléculas de la muestra. Su funcionamiento no es muy diferente del funcionamiento en un espectrofotómetro pero sus resultados son registrados en fotografías. Además un punto muy importante es que no se puede observa directamente a través del ocular porque la luz ultravioleta puede dañar la retina.
Microscopios electrónicos: son los microscopios que utilizas electrones en lugar de luz visible (fotones) para formar imágenes de objetos pequeños. Estos tipo de microscopiosaumentan la velocidad de los electrones para obtener una longitud de onda más corta y conseguir una resolución mayor (los electrones poseen una longitud de onda bastante inferior que la luz visible, y por tanto pueden disgregar estructuras muy pequeñas) consiguiendo con ello una capacidad de aumente de hasta 500.000 aumentos en comparación con otros tipos de microscopios óptico. Las imágenes originales obtenidas son en blanco y negro pues se usan electrones en vez de luz. El haz electrónico se produce mediante un cátodo de Wolframio.
Microscopios electrónico de transmisión: emiten un haz de electrones hacia la muestra que se quiere aumentar, en la que hay parte de estos electrones que rebotan o son absorbidos por la muestran y otros que la atraviesan formando la imagen aumentada, por lo que el tipo de muestras tienen que ser capas muy finas para que así se pueda aumentar perfectamente. Este tipo de microscopios pueden aumentar la muestra hasta un millón de veces su tamaño real.
Microscopios electrónico de barrido: la muestra se cubre con una capa fina de metal y se realiza un barrido de electrones, en el que un detector mide la cantidad de los electrones que emite la intensidad de la muestra, por que es posible de mostrar figuras en tres dimensiones con una gran resolución, pudiendo proyectar la imagen de la muestra en un televisor (materiales metálicos u orgánicos).
Microscopios de sonda de barrido: este tipo de microscopios van provistos de un transmisor en una parte de la lente, además utiliza una sonda que recorre la superficie de la muestra que se quiere estudiar.
Microscopios de luz reflejada
Estos microscopios se usan principalmente para observar preparados transparentes y líquidos. El ámbito de uso son por ejemplo el análisis de sangre, células, pruebas en plantas. Los microscopios clásicos de luz reflejada tienen una distancia de trabajo muy ínfima, por debajo de 4 mm. Por ello, esta clase de microscopios son aptos para preparados muy finos.
En la imagen superior se puede observar una célula que ha sido trata con tinción
para su observación mejor a través de los microscopios.
Los preparados se ponen encima del porta muestras y se tapan con el cubre muestras. Los microscopios de luz reflejada se ofrecen normalmente con muchos aumentos (de 40 hasta más de 1000 aumentos). En trabajos con 1000 aumentos es necesario poner una gota de aceite de inmersión para cerrar el espacio de aire entre el porta muestras y el cubre muestra. Imágenes hasta 400 aumentos se pueden ver con cualquier aparato sin necesidad de alguna técnica en especial. Con el cambio de los oculares se puede incrementar los aumentos de los microscopios de luz reflejada.
Microscopios de fluorescencia: se utilizan para revelar moléculas fluorescente naturales, como por ejemplo la vitamina A que fluorece y emite luz de longitud de onda que se encuentra dentro del espectro visible cuando es expuesta a la luz ultravioleta, o para revelar una fluorescencia agregada, como en la detección de anticuerpos.
El color verde de las hojas de las plantas (clorofila) con la excitación de forma natural con luz de onda corta fluorece en luz intensiva roja. Para la observación de esta fluorescencia primaria con los microscopios no es necesario ninguna preparación. En una fluorescencia secundaria se marcan los objetos que no fluorecen con un colorante fluorescente. Un colorante fluorescente conocido es por ejemplo Acridinorange, que con la excitación del núcleo de la célula con luz azul, muestra una fluorescencia verde. Debido a que la fluorescencia se produce sólo con la preparación del colorante fluorescente, se habla también de fluorescencia inducida.
En esta imagen se puede ver otra muestra que no ha sido tratada ya que de por si esta muestra es fluorescente, por lo que no sería necesario realizar una preparación previa de tinción para observarla a través de los microscopios.
En la fluorescencia inmune se acopla un colorante fluorescente (casi siempre FITC = Fluorescein-iso-thio-cyanat) con un anticuerpo. Estos anticuerpos se pueden producir de forma muy específica para determinadas estructuras biológicas. La unión del colorante se transmite prácticamente a través del anticuerpo. Estas coloraciones son extremadamente selectivas, sin embargo, no tan intensivas como en la fluorescencia secundaria tradicional.
Cambio en microscopios a objetivos mayores
Sitúe las células de su muestra que desea observar con más aumentos en el centro de la platina, para que cuando cambie el objetivo la encuentre nuevamente. Cambie el objetivo del microscopio moviendo el revólver. Casi siempre sucede que la nueva imagen es más nítida. El ajuste de la nitidez lo consigue mediante el ajuste micrométrico. Siga el mismo procedimiento para poner un objetivo con más aumentos aún.
A tener en cuenta al trabajar con grandes aumentos
Al trabajar con grandes aumentos el diafragma de los microscopios no deben de estar demasiado cerrado, pues esto puede producir que se vean líneas dobles y la imagen no sea nítida. En ese caso debe abrir más el diafragma. En caso que el diafragma estuviera abierto del todo, la imagen puede aparecer de forma débil, hasta el punto que no se pueda reconocer casi nada. En ese caso deberá cerrar un poco el diafragma. Si después de efectuar un ajuste correcto sigue teniendo una imagen débil, probablemente el problema sea que el ocular o el objetivo de los microscopios esté sucio. En ese caso deberá limpiar los lentes correspondientes.
Microscopios estéreo de luz reflejada y luz transmitida
Estos microscopios se usan principalmente para visualizar objetos mayores. El ámbito de uso es por ejemplo el análisis de insectos, plantas, monedas o la comprobación de materiales. La mayoría de los microscopios de luz reflejada tienen una distancia de trabajo de más de 40 mm. Por ello, estos microscopios son ideales para trabajar con objetos grandes o para la comprobación de materiales. Normalmente se ofertan estos microscopios como modelos binoculares.
Microscopios digitales
La microscopía digital es la pareja de la microscopía convencional. Las pruebas no se analizan directamente a través del ocular de los microscopios, sino que se presentan como imagen completa virtual, que después de escanear completamente la prueba se muestra en pantalla con la resolución deseada. Un auto foco integrado garantiza que la imagen esté situada siempre en el foco, y por tanto sea nítida. Las imágenes producidas mediante el escaneo se solapan de forma automática para producir finalmente una imagen completa. La imagen final virtual se puede grabar en una base de datos.
Microscopios de fuerza atómica: estos modelos de microscopios tienen las características similares a los microscopios de efecto túnel y también en cuanto a la resolución pero sirven para materiales que no sean conductores, en los que la aguja está en contacto con la muestra a estudiar y detecta los efectos de las fuerzas atómicas.
Microscopios petrográficos: se utilizan para identificar y estimar cuantitativamente los componentes minerales tanto de rocas ígneas como las rocas metamórficas, el cual tienen un dispositivo para polarizar la luz que pasa a través de la muestra examinada.
Microscopios de efecto túnel: estos microscopios tienen una aguja tan afilada que en su extremo solo hay un átomo. En la punta de la aguja se ubica sobre el material y se aproxima hasta una distancia de 1 nanómetro, y una corriente eléctrica débil genera una diferencia de potencial de 1 voltio. Al recorrer la superficie de la muestra, la aguja reproduce la topografía atómica de la muestra.
Microscopios en campo oscuro: en el objetivo de este tipo de microscopios se recibe la luz dispersa o refractada por las estructuras de la muestra, por lo que está equipado con un condensador especial que ilumina la muestra con una luz muy fuerte indirecta.
Microscopios de contraste de fase: es muy útil para la observación de células vivas y para observas células sin coloreas.
Microscopios de luz polarizada: es una modificación de los microscopiosópticos el cual contienen un filtro polarizante llamado polarizador entre la fuente de luz y la muestra, y se ubica un segundo polarizador, denominado analizador entre el objetivo y el observador.
Microscopios con focal: se utiliza una iluminación mediante un rayo láser, el cual va haciendo un barrido de la muestra por todo el volumen de esta, creando así muchas imágenes bidimensionales que un PC. Este método tiene la ventaja de que se pueden tomar imágenes de la muestra en cortes muy finos.
Microscopios virtual: es un proyecto que ha sido creado para realizar estudios sobre el comportamiento de organismos microscópicos, en investigaciones forenses, ...
Microscopios de antimateria: estos microscopios están basados en una antipartícula de los electrones, se denominan positrones, que estos pueden dar imágenes de alta calidad de los defectos en las superficies de semiconductores.
Microscopios monoculares, binoculares y trinoculares
Los microscopios monoculares son los más económicos para introducirse en el mundo de la microscopía. No pierde visibilidad por usar un sólo objetivo. Para una visualización prolongada y más relajada conviene trabajar con los microscopios binoculares. Al usar ambos ojos, la vista está más relajada durante un espacio de tiempo prolongado. Los microscopios binoculares tienen, además de elementos normalizados, una disposición de prismas más compleja y una iluminación más potente.
         
Para aplicaciones que requieren guardar imágenes existen microscopios trinoculares. Se trata de microscopios binoculares con un tubo adicional. Este le permite situar una cámara USB que registra las imágenes. Las imágenes registradas las puede transmitir a continuación a un PC o portátil. También tiene la posibilidad de conectar un micro ocular a los microscopios binoculares. Este micro ocular se colocan simplemente en uno de los oculares de los microscopios. El micro ocular le ofrece la posibilidad de transformar de forma económica los microscopios en videos microscopios.
       
Exigencias a los microscopios.
Dependiendo del uso que le vaya a dar, pondrá más o menos exigencias al equipamiento. Microscopios normales con 400 o 600 aumentos suelen tener una iluminación suficiente. La iluminación especial como un contraste de fase, de campo oscuro e iluminación potente halógena permiten un reconocimiento de detalles de objetos sin contraste, sin la necesidad de tintar el preparado.
La historia de los microscopios se remontan al año 1610 en el que hay constancia de su uso por primera vez por parte de Galileo, según referencia de los registros que hay italianos, pero si contrastamos estos registros con otros que hay holandeses, le adjudican este merito Zacharias Jansen más o menos de la misma época. Sin embargo la Accademia Nazionale dei Lincei (Academia Nacional de los Linces), que es la más antigua e importante de Italia y probablemente de Europa a la cual pertenecía Galileo, publico un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja. Posteriormente se publicaron otros trabajos muy importantes sobre el campo de la microscopía, como por ejemplo Malpighi que apareció sobre el año 1660 - 1665, el cual constaba de la observación de la circulación sanguínea a través de los microscopios, lo que probo la teoría de Harvey (que fue un médico al que se le atribuyo de ser la primera persona en describir la circulación de sangre, pero el español Miguel Servet hizo una descripción de la circulación sanguínea pulmonar un cuarto de siglo antes de que naciera Harvey, pero en aquella época fue considerado como una herejía, por lo que fueron destruidos el libro que escribió, aunque afortunadamente tiempo después fueron encontradas tres copias). En años posteriores fueron apareciendo nuevas investigaciones como Robert Hooke (que fue un científico inglés uno de los más importantes de la historia, en su trayectoria abarco varios campos desde la biología, medicina, física, microscopia, hasta la arquitectura, entre otros). Sobre mediados del siglo XVII un comerciante holandés Anton Van Leeuwenhoek realizo una investigación con microscopios de fabricación casera en la cual visualizo por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. A lo largo del siglo XVIII los microscopios tuvieron varios adelantos mecánicos que aumentaron su estabilidad y facilidad de uso. Una de las mejoras más importantes que tuvieron los microscopios sobre el año 1877, fue sobre la óptica de los microscopios, ya que Carl Zeiss (que fue un óptico alemán y las primeras lentes fueron empleadas como piezas en la construcción de microscopios) mejoro la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro consiguiendo así hasta 2000 aumentos. Posteriormente a principios de los años 30 se había alcanzado el máximo desarrollo para los microscopios ópticos, pero el deseo científico hizo que se siguiera investigando hasta que los microscopios electrónicos se empezaron a desarrollar sobre el año 1931 los microscopios electrónicos de transmisión (TEM) y posteriormente en 1942 los microscopios electrónicos de barrido (SEM). En ambos casos, estos microscopios han permitido obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y orgánicos.
Limpieza de los microscopios.
Un requisito para obtener imágenes nítidas es que la óptica de los microscopios esté limpia. El mayor problema lo constituye el polvo. Por un lado estorban a la hora de visualizar la imagen con los microscopios, y por otra parte rayan la superficie de vidrio y dañan el engranaje y la superficie de deslizamiento de los microscopios. Así pues, proteger los microscopios del polvo es una de las medidas más importantes para prevenir daños en los microscopios. Por ello, es importante de cubrir los microscopios con una cubierta suave y fácil de limpiar después de cada uso, y limpiar de forma regular la cubierta para evitar que el polvo penetre hasta los microscopios. Es importante que las aperturas en el porta prismas también estén siempre tapadas. Es importante diferenciar la clase de suciedad a la hora de limpiar los componentes ópticos de los microscopios: partículas de polvo (residuos de vidrio de los cubreobjetos, restos de textil, etc.) y suciedad en general (huellas dactilares, etc).
MICROSCOPIOS
 
Los microscopios son instrumentos que permiten observar objetos que son demasiado 
pequeños para ser vistos a simple vista. El más común de ellos es
 
el microscopio óptico, que 
está
 
basado en lentes ópticas.
 
 
Partes esenciales de los microscopios
 
Los microsc
opios modernos pueden estar compuestos de diferentes componentes. En la 
imagen contigua se enumeran las partes más importantes de los microscopios.
 
 
1.
 
Ocular
 
2.
 
Brazo / soporte 
del tubo
 
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Platina
 
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Ajuste 
macrométrico y 
micrométrico
 
5.
 
Ajuste de altura 
de platina
 
6.
 
Pie
 
7.
 
Fuente de luz
 
8.
 
Condensador
 
9.
 
Pinzas
 
10.
 
Obj
etivo
 
11.
 
Revolver
 
12.
 
Tubo
 
Los microscopios están formados por varias partes: una óptica y otra mecánica. A continuación 
haremos una breve descripción de estas partes:
 
 
 
 
-
 
Ocular: son las lentes que estas situadas más cerca del observador de los microscopios
.
 
 
 
-
 
Brazo / soporte del tubo: están ubicados de forma perpendicular al pie y pueden tener una 
forma arqueada o de
 
 
 
manera vertical, para así unirlos al pie.
 
 
 
-
 
Platina: es la parte que soporta el portaobjetos, va provista de dos pinzas y de un orific
io por 
el cual penetra la
 
 
 
luz para observar la muestra.
 
 
 
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Ajuste macrométrico: es un tornillo que es para enfocar y desplazar de manera rápida las 
MICROSCOPIOS 
Los microscopios son instrumentos que permiten observar objetos que son demasiado 
pequeños para ser vistos a simple vista. El más común de ellos es el microscopio óptico, que 
está basado en lentes ópticas. 
 
Partes esenciales de los microscopios 
Los microscopios modernospueden estar compuestos de diferentes componentes. En la 
imagen contigua se enumeran las partes más importantes de los microscopios. 
 
1. Ocular 
2. Brazo / soporte 
del tubo 
3. Platina 
4. Ajuste 
macrométrico y 
micrométrico 
5. Ajuste de altura 
de platina 
6. Pie 
7. Fuente de luz 
8. Condensador 
9. Pinzas 
10. Objetivo 
11. Revolver 
12. Tubo 
Los microscopios están formados por varias partes: una óptica y otra mecánica. A continuación 
haremos una breve descripción de estas partes: 
 
 - Ocular: son las lentes que estas situadas más cerca del observador de los microscopios. 
 - Brazo / soporte del tubo: están ubicados de forma perpendicular al pie y pueden tener una 
forma arqueada o de 
 manera vertical, para así unirlos al pie. 
 - Platina: es la parte que soporta el portaobjetos, va provista de dos pinzas y de un orificio por 
el cual penetra la 
 luz para observar la muestra. 
 - Ajuste macrométrico: es un tornillo que es para enfocar y desplazar de manera rápida las