Un microscopi és un aparell o mecanisme que possibilita una millor visibilitat dels elements o objectes de menor grandària, obtenint una imatge augmentada dels mateixos. Aquest instrument es caracteritza per augmentar la imatge fins al nivell de la retina per així poder captar molt millor la informació. La ciència que s'encarrega de la investigació d'aquesta sèrie d'objectes petits, emprant aquest instrument té per nom microscòpia.
Què és el microscopi
Taula de Continguts
Etimològicament parlant la paraula microscopi prové de el grec μικρός σκοπέω, que vol dir «dispositiu o aparell per observar petites coses, que no són visibles a simple vista», vocable format per «micro» que significa «petit» i «scopio» al·ludeix a « aparell per veure o observar ».
Dit d'una altra manera, el microscopi no és més que una eina òptica summament valuosa i rellevant per a la ciència, ja que gràcies a ell, es poden observar tant microorganismes com a elements diminuts.
Aquesta eina està composta per uns lents que s'encarreguen d'ampliar les imatges petites que s'estan enfocant i que no poden apreciar-se a simple vista per l'ull humà.
El primer microscopi creat en la història de la humanitat, va ser l'òptic i segueix en ús a causa del seu funcionament, ja que es basa en la propietat de diversos materials que aconsegueixen el canvi de direcció dels raigs de llum.
Des d'aquest moment, els científics van començar a crear lents especials que permetessin convergir els raigs de llum, de manera que, amb la combinació de tots dos, es pogués generar la imatge augmentada de qualsevol tipus d'objecte que s'estigués estudiant. Un exemple pràctic d'això, seria utilitzar un sol lent (com una lupa, per exemple), per reproduir una imatge més augmentada d'una mostra determinada.
Quan es tracta d'un microscopi òptic, la imatge augmentada és generada a partir de diferents lents, algunes muntades en l'objectiu de l'eina i altres en l'ocular. És important destacar que els lents ubicats en l'objectiu, generen una imatge augmentada real de la mostra, després, la imatge s'amplia a través dels lents de l'ocular, donant lloc a una mostra virtual amb una mida superior a l'original.
També és important esmentar el fet que un dels elements essencials d'aquests aparells, és la llum, potser és per això que els microscopis vénen equipats amb un focus i condensador, d'aquesta manera, aconsegueixen focalitzar el feix de llum cap a les mostres. Després que la llum travessa la mostra, els lents s'encarreguen de desviar-la correctament per aconseguir una imatge augmentada.
Història de l'microscopi
Fa alguns segles enrere, molt abans que es creés el primer microscopi, les persones feien ús de diferents lents que poguessin ampliar la imatge de les mostres que s'estaven estudiant, aquests lents són coneguts com lupes que, de fet, segueixen usant-se en moltes parts de món.
No obstant això, Roger Bacon, durant el segle XIII, va ser l'encarregat d'estudiar aquestes lupes i donar-li un gir total al seu ús, realitzant investigacions eficaces per canviar l'ús de les lupes per altres eines que li donessin millor efectivitat a l'ampliació de mostres.
L'origen de l'microscopi es remunta a l'any de 1590, sent el seu inventor Zacharias Janssen, nascut a Middelburg, als Països Baixos; per després Antón Van Leeuwenhoek, comerciant i científic d'origen neerlandès, en 1674 perfeccionar aquesta creació, ja que gràcies a ell, es van descobrir els glòbuls vermells i bacteris en la sang. El microscopi òptic és el més utilitzat i el primer a ser creat per la seva simplicitat tècnica, ja que consta d'un o més lents que permeten aconseguir una imatge augmentada de l'objecte o element en observació.
Cal destacar que aquestes lents poden augmentar un objecte fins a 15 vegades per mitjà de la refracció. Aquestes lents són vidres, plàstics o qualsevol altre tipus de materials translúcids de forma circular, que canvia la direcció de la llum que incideix sobre ells. Però per aquestes mateixes dates, Galileu Galilei també va elaborar un microscopi fent ús d'un lent convex i un altre còncau.
Per això, tot i que han passat moltíssims anys, es tenen dubtes sobre qui és el veritable inventor d'aquesta eina tan útil. L'única cosa que si es manté en clar, és que la primera persona a utilitzar el terme de microscopi, va ser Giovanni Faber en l'any 1625.
Després, per al que va ser part de l' segle XVII, comencen a aparèixer les primeres investigacions que documentava observacions realitzades sota el seguiment d'un microscopi. La primera d'aquestes investigacions té el títol de Micrographia i va ser escrita per Robert Hooke, mateixa que va ser publicada l'any 1665. En aquesta obra, es troben tot tipus d'il·lustracions d'insectes i plantes. Totes elles preses per mitjà d'aquesta eina òptica.
Amb el pas dels segles, l a tecnologia d'aquestes eines van ser perfeccionant- fins a obtenir els dispositius que s'estan emprant avui en dia a tot el món, sent Carl Zeiss un dels fabricants de microscopis més famosos de segle XIX perquè la seva empresa va modernitzar totalment la eines i va incorporar moltes teories òptiques desenvolupades per Ernst Abbe, 1 científic de renom. Més tard, els avanços de segle XX van permetre que es desenvolupessin noves tècniques microscòpiques, obtenint com a resultat, nous tipus de microscopis, entre ells, l'electrònic, mateix que s'explicarà a cabalidad més endavant en aquest mateix post.
Parts de l'microscopi
Com tota eina científica, els microscopis posseeixen diverses parts que integren tot el seu funcionament. Les seves parts es poden classificar d'acord a les que pertanyen al seu sistema mecànic i les que pertanyen al seu sistema òptic. Sense aquestes, és impossible que es dugui a terme el microscopi funcioni correctament.
sistema òptic
El microscopi òptic és un dels invents que ha marcat un abans i un després en la història de la ciència, especialment matèries medicinals i biològiques. Essencialment es pot definir com un instrument que permet observar en una mida augmentat elements que són imperceptibles a simple vista i que, gràcies a ell, es van anar creant molts altres microscopis, mateix que posseeixen un sistema òptic i un altre mecànic. L'òptic inclou un conjunt d'elements i lents de manipulació de la llum que permeten generar una imatge més augmentada.
- Focus: s'encarrega d'emetre els raigs de llum que van dirigits a la mostres que s'està estudiant.
- Condensador: la seva funció principal és concentrar cada un dels raigs de llum sobre la mostra que es va a observar.
- Diafragma: el condensador tendeix a estar acoblat amb el diafragma, mateix que s'encarrega de regular la quantitat de llum incident emprada en la mostra.
- Objectiu: aquesta part fonamental de l'eina es basa en un conjunt de lents que reben la llum que prové de la mostra, d'aquesta manera, permet augmentar la imatge de la mostra que s'està observant.
- Ocular: s'encarrega d'ampliar la imatge que prové de l'objectiu, de fet, és a través d'aquesta part que es pot observar la mostra totalment.
sistema Mecànic
Aquest sistema es basa en la proporció de el suport estructural de tots els elements que han estat esmentats anteriorment en aquest mateix apartat. Aquí passa exactament el mateix que amb el sistema òptic, si no s'estan tots, llavors no es pot complir el microscopi funció de manera correcta.
Es classifica de la següent manera:
- Base: també conegut com a peu, és l'encarregat de mantenir el microscopi en una posició estable.
- Braç: es tracta de l'estructura principal de l'eina, a més, connecta la base amb el sistema òptic de la mateixa.
- Platina: és la peça horitzontal de l'eina d'ampliació de mostres i, allà, es col·loca la mostra que serà observada.
- Cargols micromètrics i macrométricos: pel fet que la platina no connectada fixament amb el braç, aquesta ha de regular la seva posició mitjançant els cargols micromètrics i macromètric.
- Revòlver: es tracta de la part on es troben ubicats els objectius, generalment són de 3 o 4 i pot girar per seleccionar l'objectiu adequat.
- Tub: s'encarrega de connectar els objectius amb l'ocular.
Tipus de microscopis
A més de l'òptic, també hi ha altres tipus de microscopis, amb diferents funcions i característiques, entre ells es troben microscopi simple, microscopi compost, de llum ultraviolada, de fluorescència, petrogràfic, microscopi en camp fosc, de contrast, de fase de llum polaritzada, confocal electrònic, microscopi electrònic de transmissió, electrònic d'escombrat, entre d'altres. En aquest apartat es van a explicar els més importants arreu del món, així com les seves característiques dominants.
microscopi compost
Aquest es categoritza per ser elemental per l'òptic. El seu terme "compost" fa referència al fet que s'utilitzen des de dos a més lents per obtenir la imatge augmentada de la mostra. La denominació és emprada en contraposició a la d'una eina simple, ja que aquesta fa referència a microscopis que funcionen amb un sol lent, és a dir, lupes.
microscopi monocular
Tal com el seu nom indica, posseeix un sol ocular que permet observar la mostra amb un sol ull.
A causa d'aquesta característica senzilla, és utilitzat per estudiants o persones que troben la seva passió en la microscòpia. Aquesta eina no és còmoda, menys encara quan s'han d'analitzar les mostres per hores, és per això que els professionals no l'utilitzen i li obren pas a l'eina binocular. Aquest tipus eina òptica posseeix dos oculars, de manera que es poden usar els dos ulls per analitzar mostres, és més còmode i la imatge de l'objectiu és dividida en dues a través d'un prisma òptic.
microscopi trinocular
El qual té dos oculars que permeten l'observació de la mostra, però que també inclou un ocular addicional per connectar una càmera que capturi les imatges de les observacions realitzades.
També hi ha el digital, aquest en comptes de posseir un ocular, té una càmera, que permet capturar digitalment les imatges de la mostra, la qual es visualitza en temps real a través d'una pantalla, encara que també es pot transmetre en una pc mitjançant connexions USB.
microscopi invertit
Tal com el seu nom indica, inverteix la posició de la font de llum i l'objectiu, així la mostra s'il·lumina des de la part de dalt i l'objectiu se situa sota de la platina. L'avantatge d'aquesta eina és que es poden apreciar els elements que es troben al fons de l'recipient d'observació. És emprat per veure els teixits i cèl·lules vives que es troben dins de l'recipient i constantment hidratades.
estereoscòpic
És una eina binocular, ja que posseeix dos oculars, però, amb aquesta eina òptica, cada ocular proporciona una imatge diferent. La combinació de les dues imatges que proporcionen els oculars produeix un efecte de veure la imatge en tres dimensions. Per poder obtenir aquest efecte, s'han d'utilitzar dos objectius, un de diferent per a cada ocular. Amb els dispositius convencionals es tendeix a tenyir la mostra amb substàncies, d'aquesta manera, s'augmenta el contrast en relació a un fons brillant.
Quan no es tenyeix la mostra, el contrast tendeix a ser baix i els detalls no s'aprecien totalment, llavors, per posar remei a aquest tipus de problemes, es van crear aquests aparells que es fan servir amb tècniques de tractament de el feix de llum. Aquests fan que es puguin observar les mostres amb els adequats nivells de contrast. Aquests microscopis són:
- Microscopi de camp fosc
- Microscopi petrogràfic o de llum polaritzada
- Microscopi de contrast de fases
- Microscopi de contrast per interferència diferencial
- Alguns també tendeixen a incloure llums infraroges, ultraviolada i amb fluorescència.
Imatges de microscopis
En aquest apartat trobareu una galeria d'imatges de microscopis per saber de primera mà com llueix cadascun dels que s'han esmentat en aquest post, començant amb fotografies reals fins microscopi dibuix.
