Práctica 1 Uso Y Manejo Del Microscopio PDF

Práctica 1 USO Y MANEJO DEL MICROSCOPÍO OBJETIVO Identificar las partes y aprender el uso adecuado del microscoío óptico durante actividades en el laboratorio. MATERIALES Microscopio óptico Laminillas con muestras preparadas Cubreobjetos Introducción. El término "microscopía" tiene su...

Práctica 1 USO Y MANEJO DEL MICROSCOPÍO OBJETIVO Identificar las partes y aprender el uso adecuado del microscoío óptico durante actividades en el laboratorio. MATERIALES Microscopio óptico Laminillas con muestras preparadas Cubreobjetos Introducción. El término "microscopía" tiene sus raíces en el griego antiguo, donde "mikros" significa pequeño y "skopein" se traduce como observar. Aunque el término en sí es relativamente moderno, la idea de examinar objetos pequeños se remonta a la antigüedad. Los primeros intentos de ampliar la visión humana se atribuyen a los griegos, quienes utilizaban esferas de cristal llenas de agua para magnificar objetos. Sin embargo, el desarrollo real de la microscopía comenzó en el siglo XVII con la invención del microscopio óptico. El holandés Zacharias Janssen y su padre Hans Janssen son a menudo acreditados como los pioneros en la creación del primer microscopio compuesto alrededor de 1590. Este dispositivo, compuesto por dos lentes, permitía la observación de objetos con una ampliación significativa. Posteriormente, el científico italiano Galileo Galilei mejoró la invención alrededor de 1609, después Anton van Leeuwenhoek, dio un salto revolucionario al producir microscopios con una única lente esférica que alcanzó una resolución sin precedentes para la época, permitiéndole la observación de microorganismos en una gota de agua y por lo que se le conoce como el padre de la microscopía. En el siglo XX, la invención del microscopio electrónico marcó otro hito importante, permitiendo a los científicos explorar estructuras a una escala mucho menor lo que llevó al descubrimiento de organelos celulares y proporcionó una visión más detallada de la complejidad celular. 5  Con el advenimiento de la microscopía, los científicos pudieron confirmar visualmente la teoría celular propuesta por Matthias Schleiden y Theodor Schwann en 1839. Esta teoría sostenía que todos los seres vivos están formados por células y que la célula es la unidad estructural y funcional de la vida. Cabe mencionar a Rudolf Virchow, ya que gracias a su investigación se supo que todas las células resultan de la división de células preexistentes. Además de su importancia en la consolidación del dogma, la microscopía ha demostrado ser esencial en numerosos campos, desde la medicina hasta la investigación científica. En medicina, los avances en la microscopía han permitido diagnósticos más precisos al examinar tejidos y células a nivel microscópico. En investigación, desde el descubrimiento de la célula por Robert Hooke gracias a su invención del primer microscopio compuesto, hasta la actualidad, ayuda a nuevas terapias y tratamientos médicos. La tecnología moderna ha llevado la microscopía a niveles extraordinarios, con microscopios de fluorescencia, microscopios de fuerza atómica y microscopios de barrido electrónico, entre otros, que permiten explorar estructuras aún más pequeñas y detalladas, marcando así la historia de la ciencia con cada lente enfocada en lo microscópico. Microscope Leeuwenhoek (s f.) https://campus.usal.es/~histologia/museo/Microscopios/museo04.htm 2 Práctica 1  Conceptos importantes sobre el microscopio. La óptica, es la rama de la física que estudia la luz y su comportamiento, así como las interacciones con la materia. : Espectro de luz: Se refiere a la distribución de colores que componen la luz visible. La luz blanca, como la proveniente del sol, es en realidad una mezcla de colores. El espectro visible abarca desde el rojo (con longitudes de onda más largas) hasta el violeta (con longitudes de onda más cortas). Un ejemplo clásico que ilustra el espectro de luz es el arcoíris, donde la luz solar se descompone en haces de luz coloreados al pasar a través de las gotas de agua en la atmósfera, creando una banda de colores. Límite de resolución: Capacidad de un instrumento óptico para distinguir dos puntos cercanos como entidades separadas. En microscopía, un límite de resolución más bajo puede significar que dos estructuras celulares cercanas no se pueden distinguir con claridad. Poder de resolución: Capacidad de un sistema óptico para formar imágenes nítidas y distinguir detalles finos, es decir, un microscopio con un alto poder de resolución puede revelar estructuras celulares más pequeñas, proporcionando una visión detallada de muestras biológicas. Mientras que un microscopio con un poder de resolución más bajo puede no ser capaz de distinguir detalles finos, limitando la capacidad de estudio de estructuras microscópicas. 2 Práctica 1  Poder de aumento: Capacidad para agrandar la imagen de un objeto. Por sí solo no garantiza una visión detallada; Por ejemplo, en un microscopio, un ocular con un poder de aumento de 10x combinado con un objetivo de 40x proporcionará un poder de aumento total de 400x. Sin embargo, si el sistema carece de poder de resolución, la imagen ampliada puede carecer de detalles. Imagen real y virtual: Este concepto describe cómo percibimos visualmente la posición de un objeto. Una imagen real se forma cuando los rayos de luz convergen en un punto específico después de pasar a través de una lente o un espejo. En contraste, una imagen virtual se forma cuando los rayos de luz parecen provenir de un punto que no es el lugar real de formación de la imagen. Un espejo convexo, por ejemplo, puede crear una imagen virtual de nuestro rostro que parece estar detrás del espejo, aunque no existe un objeto real en ese lugar. 2 Práctica 1  Tipos de microscopio. Óptico. El microscopio óptico, también conocido como microscopio de luz, es el tipo más común y familiar. Utiliza luz visible para iluminar y magnificar las muestras. Su funcionamiento se basa en la refracción de la luz a través de lentes, permitiendo la observación de objetos en el rango de micrómetros. Es ampliamente utilizado para examinar muestras transparentes o teñidas. Serna, N. (2012). Microscopio óptico y sus componentes. https://accessmedicina.bibliotecabuap.elogim.com/ViewLarge.aspx? figid=95222900&gbosContainerID=0&gbosid=0&groupID=0&sectionId=95222892&multimediaId=undefined Electrónico de Transmisión (TEM). El microscopio electrónico de transmisión utiliza haces de electrones en lugar de luz visible para obtener una resolución extremadamente alta. Que permite una visualización detallada de estructuras internas de células y materiales a nivel nanométrico. 2 Práctica 1  Electrónico de Barrido(SEM). A diferencia del TEM, el microscopio electrónico de barrido genera imágenes al escanear la superficie de la muestra con un haz de electrones. Esto proporciona una visión tridimensional detallada de la topografía de la muestra. El SEM es valioso para estudios en geología, biología, y ciencias de materiales, entre otros campos debido a su aumento de 10x a 300,000x. Campo oscuro (SEM). En el microscopio de campo oscuro la muestra se ilumina en forma oblicua o en parábola y solo la luz dispersada por la muestra llega al objetivo. Esto crea un fondo oscuro alrededor de la muestra, resaltando las estructuras o partículas que dispersan la luz. Es particularmente útil para observar organismos vivos sin necesidad de tinción, como es el caso de Treponema Pallidum (agente causal de la sífilis), ya que proporciona un contraste significativo. 2 Práctica 1  Luz Polarizada. Este tipo presenta un funcionamiento en que las ondas de luz viajan en una sola dirección a diferencia de la luz normal que viaja en direcciones aleatorias. Esto nos genera que los componentes fibrosos y cristalinos sean observados con una orientación diferente ya que son atravesados por distinta velocidad de la luz, es decir los veríamos desfasados entre si, lo que se denomina birrefringentes o anisótropos, al contrario de los isótropos, que no modifican el rayo luminoso. Ademas usa dos componentes especiales que es un polarizador que convierte el rayo de luz convencional en luz polarizada, este se encuentra fijo y situado entre la fuente de luz y el objetivo, es decir, antes de la muestra. El analizador es el que determina la intensidad de la imagen observada, debido a que tiene posibilidad de ser girado y este se encuentra antes del ocular, es decir, después de la muestra. Saavedra, J., & Dominguez, A. (2014). Fotomicrografía de tejido óseo compacto; Fotomicrografía de fibras musculares estriadas. https://accessmedicina.bibliotecabuap.elogim.com/ViewLarge.aspx? figid=103761748&gbosContainerID=0&gbosid=0&groupID=0&sectionId=98181904&multimediaId=undefined Luz Ultravioleta. Utiliza luz ultravioleta para excitar fluorocromos presentes en la muestra. La fluorescencia resultante produce una imagen brillante y detallada, especialmente útil en biología celular y molecular. El microscopio de luz ultravioleta es esencial para técnicas de inmunofluorescencia y etiquetado de proteínas. Estereoscópico. También conocido como microscopio de disección o microscopio binocular, presenta dos oculares y dos sistemas ópticos independientes para cada ojo. Esta disposición permite que la muestra se vea desde dos ángulos ligeramente diferentes, dando una imagen en 3D. Serna, N. (2012). Microscopio estereoscópico y sus componentes junto con un embrión de pollo completo. https://accessmedicina.bibliotecabuap.elogim.com/ViewLarge.aspx? figid=95222902&gbosContainerID=0&gbosid=0&groupID=0&sectionId=95222892&multimediaId=undefined 2 Práctica 1  Fuerza Atómica (AFM). Este tipo de microscopio utiliza una sonda puntiaguda muy fina cuyo extremo se aproxima a un solo átomo, esta se encuentra montada en un soporte flexible lo cual le permite colocarse hasta 1 nm de la muestra. Además, la superficie del soporte es reflectante y un haz de láser se proyecta desde ahí hasta un diodo Esta sonda tiene movimientos automáticos hacia arriba y hacia abajo debido a las irregularidades de la superficie, estos movimientos son transmitidos a una computadora que crea una imagen a través de estos. Entre sus ventajas es que la muestra no es necesario que este al vacío, sino que también puede encontrarse en algún medio como el agua, lo que permite observar células vivas. Iwasa, J., & Marshall, W. (2020). Miosina V: una miosina no convencional de dos cabezas involucrada en el transporte de organelos. https://accessmedicina.bibliotecabuap.elogim.com/ViewLarge.aspx? figid=251489786&gbosContainerID=0&gbosid=0&groupID=0&sectionId=249682743&multimediaId=undefined De Contraste de Fases. Este microscopio aprovecha las diferencias en la fase de la luz para crear imágenes detalladas de muestras transparentes. permitiendo la visualización de detalles que de otra manera serían imperceptibles. Este tipo de microscopio permite identificar células si teñir ya que aumenta el contrate entre las partes claras y oscuras. esquema de microscopio de contraste de fases. Imagen recuperada de:https://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1010/815/3/TDIPICYTG8R42015.pdf Invertido. El microscopio presenta un diseño único al posicionar el lente objetivo debajo de la platina. Esta inversión estructural permite observar muestras voluminosas o cultivos celulares en recipientes de cultivo, como placas de Petri o frascos de cultivo. 2 Práctica 1  De Efecto Túnel. Presenta una sonda ultrafina además de conductora, se aplica electricidad entre la punta y la muestra, es importante mencionar que cuando la punta se encuentra a una distancia de aproximadamente 10 Å de la muestra los electrones viajan hacia la punta o túnel y este efecto se da gracias que tanto la punta como la muestra son conductores o semiconductores. El barrido que se genera sobre la muestra es debido a acentuadores piezo eléctricos que lo hacen en forma de Z. Finalmente esta información es procesada por una computadora que nos genera una imagen. Diagrama de funcionalidad del microscopio de efecto tunel. Imagen recuperada de: https://es.wikipedia.org/wiki/Microscopio_de_efecto_t%C3%BAnel#/media/Archivo:Rastertunnelmikroskop-schema_es.svg Fluoroscopia. El fluoroscopio es un tipo de microscopio utilizado para obtener imágenes en tiempo real de estructuras internas del cuerpo humano, como el corazón o los pulmones, mediante la radiación. Es esencial en procedimientos médicos como la angiografía y la visualización en tiempo real de intervenciones médicas.Su mecanismo se basa en los fluorocromos (moléculas) que son capaces de absorber luz en una longitud de onda específica y emitir luz a una longitud de onda mayor, produciendo un fenómeno conocido como fluorescencia. *Iluminación de Köhler: Es una técnica de iluminación uniforme hacia la muestra desde una fuente de iluminación no uniforme (como el filamento de una lampara). Esta elimina la iluminación dispareja en el campo de observación. Existen dos tipos de iluminación de Köhler. Trasmitida: la luz atraviesa la muestra (usada en el microscopio óptico). Incidental: la luz se refleja en la muestra (usada en metales). 2 Práctica 1  Sistemas del microscopio óptico. El microscopio óptico es un instrumento el cual nos produce una imagen ampliada de una muestra que se desee observar. Para apreciar con claridad al microscopio, es esencial desglosar y comprender los sistemas que componen estos instrumentos, principalmente presentan los siguientes sistemas: Sistema mecánico Sistema eléctrico Sistema de iluminación Sistema óptico Sistema Mecánico: El sistema mecánico está diseñado para manipular y sostener al aparato. Este incluye: pie, columna, brazo, revólver, platina, tornillo macro y micrométrico. -Tubo: Es la pieza que conecta a los objetivos con el ocular y su función primordial radica en asegurar la alineación precisa entre las lentes. -Diafragma de campo luminoso: Se encuentra en la base del condensador y es el encargado de controlar la cantidad total de luz que ilumina a la muestra. -Diafragma de abertura: Se halla dentro del condensador cerca de su abertura, controlando así la cantidad de luz que llega a la lente del objetivo. -Pinzas: Están unidas a la platina y aseguran la firme sujeción de la muestra durante la observación. En microscopios contemporáneos, estas pinzas suelen estar conectadas a un carro con dos tornillos, permitiendo movimientos longitudinales y transversales para una observación precisa. 2 Práctica 1  -Porta filtros: Son estructuras diseñadas para sostener los filtros que permiten modular la luz que incide en la muestra y suelen estar debajo del condensador. -Hendidura para filtros: En algunos microscopios de técnicas avanzadas como el de fluorescencia existe un espacio para insertar los filtros de color o polarizadores. -Pie: También conocido como la base, es la parte inferior del microscopio y proporciona la base sólida sobre la cual se erige el resto del microscopio, asegurando la estabilidad durante la observación. -Columna: Es una estructura vertical que se eleva desde la base y sostiene la cabeza del microscopio. Ofrece soporte estructural y alinea los componentes ópticos para garantizar una observación estable y precisa. -Brazo: Es una pieza que conecta la cabeza del microscopio con la columna, a menudo ubicada en la parte superior del instrumento. Proporciona un asa para transportar el microscopio y ayuda a controlar el ángulo y la dirección de la cabeza durante la observación. -Revólver (o Turret): Es una estructura giratoria que sostiene varios objetivos. Permite al usuario cambiar fácilmente entre diferentes objetivos, cada uno con diferentes aumentos, sin tener que cambiar físicamente la lente. -Platina: Es una superficie plana ubicada debajo de la cabeza del microscopio y sobre la cual se coloca la muestra y tiene mecanismos de sujeción, como clips, para asegurarla durante la observación. -Tornillo micrométrico (de enfoque de precisión): También conocido como de ajuste fino, es un mecanismo de enfoque detallado y nítido que permite realizar ajustes en la distancia entre la muestra y los objetivos. -Tornillo macrométrico (de enfoque aproximado): O de ajuste grueso, es un mecanismo de enfoque que permite realizar cambios rápidos en la distancia entre la muestra y los objetivos. Permite un enfoque inicial y rápido, especialmente útil al cambiar de una muestra a otra. -Tornillo de Movimiento Lateral (X-Y): Algunos microscopios tienen tornillos que permiten el movimiento lateral de la muestra. Sistema Eléctrico. El sistema eléctrico de un microscopio es una parte esencial que contribuye al funcionamiento adecuado de diferentes componentes, como la alimentación (transformador, interruptor de encendido/apagado) y la electrónica (filtros que modifican la calidad o el color de la luz que incide en la muestra). Sistema de iluminación. La clave para desentrañar los secretos de estas diminutas maravillas reside en la iluminación precisa de la muestra. Este proceso es posible gracias a un sistema compuesto por tres elementos esenciales: La fuente de luz, los espejos y los filtros. 2 Práctica 1  -Luz natural: Es la luz del día, rica en espectro, que ofrece una amplia gama de longitudes de onda que permite visualizar detalles finos y contrastes sutiles en las muestras. La iluminación natural también varía a lo largo del día, proporcionando diferentes intensidades y tonalidades que pueden resaltar distintos aspectos de la muestra.El espejo utilizado en el microscopio para dirigir la luz natural puede ajustarse para optimizar la orientación de los rayos luminosos. La elección entre la cara plana y cóncava del espejo depende del uso del condensador y la fuente luminosa natural. Este enfoque dinámico permite al investigador adaptarse a las condiciones cambiantes de la luz ambiental para lograr una observación óptima. -Luz artificial: Proporciona una fuente de iluminación controlada y constante, independiente de las condiciones externas. Esta opción es especialmente útil en entornos de laboratorio, donde la consistencia en la iluminación es esencial para obtener resultados precisos y reproducibles. Cuando se utiliza luz artificial, el espejo cumple la función crucial de dirigir los rayos de manera paralela al eje óptico. La elección de la cara plana del espejo, en este caso, garantiza una distribución uniforme de la luz artificial, crucial para mantener la calidad de la observación. Además, los filtros de luz, situados estratégicamente debajo del condensador, permiten modular la longitud de onda de la luz, destacando componentes específicos de la muestra. Sistema Óptico. El corazón del microscopio es su sistema óptico, diseñado para manipular y enfocar la luz para revelar detalles microscópicos. -Objetivos: Estas lentes ópticas, comúnmente de cristal, están diseñadas para enfocar y ampliar la luz proveniente de la muestra. Cada objetivo tiene una distancia focal y aumento único, variando según el diseño del microscopio. La distancia focal se refiere a la distancia entre la lente y el punto donde la luz converge, permitiendo la observación de muestras a diferentes profundidades. Los objetivos también poseen aumentos específicos, indicados en la carcasa, que varían desde 4x hasta 100x o más. La apertura numérica, la parafocalidad, el sistema de tornillos múltiples y las marcas de corrección son características esenciales que mejoran la capacidad de resolución y facilitan la observación. Existen dos tipos de objetivos: Los secos y los de inmersión. Por un lado, los objetivos secos, sin medio entre la muestra y la lente aparte del aire, son ideales para aplicaciones estándar, aunque tienen limitaciones en términos de apertura numérica y resolución. Por otra parte, los objetivos de inmersión, sumergidos en aceite, eliminan la refracción del aire, mejorando la calidad de imagen y permitiendo aperturas numéricas más altas. 2 Práctica 1  -Condensador: Situado bajo la platina, el condensador es un sistema de lentes que concentra la luz sobre la muestra. Su posición y apertura se pueden ajustar para controlar la intensidad y dirección de la luz. -Ocular: Corresponde a la lente que observa la imagen ampliada creada por el objetivo. Suele tener un aumento adicional y contribuye al poder total de aumento del microscopio. Existen de 5x, 10x y 15x. Sistema digital. Con los avances tecnológicos, muchos microscopios han integrado sistemas digitales que permiten la captura de imágenes y videos. Estos sistemas incluyen cámaras, software de procesamiento de imágenes y pantallas para visualización en tiempo real. Microscopio con interfaz para conectar a computadoras. Imagen Microscopio con pantalla digital marca Bresser. Imagen recuperada de: https://www.mundomicroscopio.com/wp- recuperada de: https://www.mundomicroscopio.com/wp- content/uploads/2017/02/microscopio-camara-digital- content/uploads/2017/03/microscopio-digital-pantalla.jpg ordenador.jpg 2 Práctica 1  PRÁCTICA Materiales: Microscopio óptico Laminillas con diferentes muestras montadas Cubreobjetos Procedimiento: 1. Comprueba que la platina del microscopio se encuentra lo más bajo posible. 2. Coloca la laminilla sobre la platina y sujétala con ayuda de las pinzas 3. Conecta el microscopio a la fuente de energía y enciéndelo comprobando que la luz funciona correctamente. 4. Ubica el objetivo de más bajo aumento (4x) para empezar a observar la muestra. 5. Aproxima la muestra al objetivo con ayuda del tornillo macrométrico procurando no chocar con la lente del objetivo. 6. Observando a través de los oculares y con ayuda del tornillo micrométrico girando en dirección hacia nosotros enfoca la muestra logrando observar al máximo todos los detalles posibles de la muestra. 7. Después de observar la muestra, retírala bajando la platina hasta su nivel más bajo. 8. Bajar el nivel de luz de la lámpara y apagar el microscopio. 2 Práctica 1  NOTAS 2 Práctica 1