Lab Nº1 Microscopia óptica MARCO TEORICO

Marco Teórico MICROSCOPÍA ÓPTICA Y LUPA Profesor: Dr. Sergio Tapia Murúa

Ayudantes: Rocío Aravena Nora Contreras Castro Roberto Herrera José Infante Pérez Daniela Del Valle Almanza David Marín Camila Muñoz Leal

Valparaíso, 2014

Marco Teórico N° 1: Microscopia óptica y lupa. 1.- Introducción: El objetivo de toda ciencia debe ser, el dar explicaciones a los fenómenos observados y establecer principios generales que permiten predecir las relaciones entre estos y otros fenómenos. La palabra microscopio proviene del griego, mikro (pequeño), scopio (observar). Sin duda es un instrumento esencial en el que hacer de la biología, este nos ha permitido conocer y caracterizar los seres vivos y sus estructuras como las células, estas son de pequeño tamaño por lo que es imprescindible el uso del microscopio para su visualización. Es por esto que es necesario entender y tener muy claro que son los microscopios, para que sirven y cómo funcionan; así como los diferentes tipos que existen y algunas técnicas de estos instrumentos. La lupa binocular es un instrumento óptico que produce una imagen aumentada del objeto que se observa a través de ella. La lupa que vas a utilizar forma una imagen de un tamaño entre 20 y 40 veces mayor que el objeto que observas. 2.- Objetivos:   

Reconocer e identificar las distintas partes del microscopio óptico y la función de cada una de ellas. Identificar y describir morfológicamente células de catáfilo de cebolla Conocer el uso de la lupa mediante la observación de Drosophila melanogaster.

3.- Marco Teórico: Los microscopios son instrumentos que nos permiten observar objetos pequeños que no se pueden ver a simple vista ni con la ayuda de una lupa, por lo que es importante señalar que existen una amplia gama de microscopios, los cuales son específicos para cada función y resolución. Estos son: 

Microscopio óptico (MO): también conocido como microscopio de luz, siendo el tipo de microscopio más utilizado debido a su fácil acceso y manipulación. Tiene un límite de resolución de cerca de 200 nm, esto se debe a la longitud de onda de la luz, (0.4 – 0.7 µm). Las células observadas bajo este microscopio pueden estar vivas, fijadas o teñidas.

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Microscopio electrónico: es aquél que utiliza una fuente de electrones en lugar de fotones, que son generados por un cañón de electrones, acelerados por un alto voltaje y focalizados por medio de lentes magnéticos, obteniendo una imagen ampliada del objeto, generando una mejor visión y ampliación del mundo microscópico. Existen dos tipos de microscopios electrónicos:  Microscopio electrónico de transmisión (MET): proyecta electrones que son dispersados a través de una fina capa

de tejido o material a observar, fijado y teñido con iones de metales pesados, produciendo una imagen en dos dimensiones sobre una pantalla fosforescente. Este tipo de microscopio puede aumentar la imagen de un objeto hasta un millón de veces.  Microscopio electrónico de barrido (MEB): Utiliza un haz de electrones para obtener una imagen, tiene una gran profundidad de campo, produciendo imágenes de alta resolución, donde las características más imperceptibles de las muestras se pueden estudiar con gran amplificación, generando una imagen en tres dimensiones. 

Microscopio de fluorescencia: las sustancias fluorescentes absorben luz de una determinada longitud de onda, y emite luz de una longitud de onda mayor, por lo tanto si los cortes del tejido son examinados con luz de onda corta (azul o violeta), cerca del límite inferior del espectro visible, los componentes fluorescentes del preparado emitirán una luz de otro color (amarilla, verde). Este tipo de microscopio permite identificar ciertas sustancias en muy bajas concentraciones, evidenciando moléculas naturales presente en la muestra como la vitamina A, algunos neurotransmisores y uniones intercelulares.

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Microscopio de contraste de fase: permite observar células sin colorear, importante para la observación de células vivas.

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Microscopio de luz ultravioleta: la imagen depende de la absorción de la luz por las moléculas que componen la muestra, la fuente de luz ultravioleta tiene una longitud de onda de 200nm, por lo tanto puede alcanzar una resolución de 0,1µm. Los resultados que se obtienen al trabajar con este tipo de microscopio es por medio de fotografías, las muestras no pueden ser observadas directamente a través del ocular, ya que la intensidad de la luz ultravioleta puede dañar la retina. Este microscopio puede captar la presencia de ciertos ácidos nucleicos, proteínas y dependiendo de la longitud de onda, se puede cuantificar el DNA y el RNA de cada célula.

Los componentes de un microscopio óptico son: Parte mecánica: 

Soporte: Mantiene la parte óptica del microscopio, conformada por dos partes, el pie o base: tiene como función dar estabilidad y soporte gracias al peso que posee, y el brazo, es el soporte ubicado entre la base y el sistema óptico, cumple la función de sostén.

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Platina: Plataforma metálica horizontal en donde se deposita la muestra histológica, posee un orificio en el centro permitiendo el paso de los rayos de luz, procedentes de la fuente de iluminación situada por debajo, además posee un carro móvil permitiendo de esta manera la movilización de la muestra para su observación, fijado por dos pinzas las cuales retienen el portaobjetos sobre la

platina y un sistema de tornillos de desplazamiento, que permite mover la preparación de delante hacia atrás o de izquierda a derecha y viceversa. 

Cabezal: Contiene los sistemas de lentes oculares, siendo monocular o binocular.

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Revolver: Contiene los sistemas de lentes objetivos, permitiendo girar y cambiar los objetivos.

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Tornillos de enfoque: Mueven la platina hacia arriba y hacia abajo, estos son: Macrométrico: Se utiliza para conseguir un ajuste aproximado de la imagen a observar, y el micrométrico permite enfocar correctamente la imagen. Sistema óptico:

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Oculares: Son lentes situado cerca del ojo del observador y que se encuentran en el cabezal del microscopio, teniendo como función principal captar y ampliar la imagen formada en los objetivos. Podemos encontrar microscopios con un ocular (monocular) o dos oculares (binocular) que están unidos mediante un mecanismo que permite ajustar la distancia interpupilar.

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Objetivos: Sistema de lentes que permiten generar una imagen real, invertida y aumentada. Estos se encuentra cerca de la preparación, sujetos a un revolver que permite el cambio de un objetivo a otro. Generalmente se encuentran 4X, 10X, 40X y 100X lo que indica la cantidad de veces que amplifica una muestra, en este último se utiliza un aceite de inmersión o aceite de cedro. En la superficie de cada objetivo se indican sus características principales, aumento, apertura numérica y llevan dibujado un anillo coloreado que indica el número de aumento (rojo 4x, amarillo 10x, azul 40x y blanco 100x).

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Condensador: Es un sistema de lentes con gran apertura, que se encuentra entre la platina y la fuente de iluminación, tiene como función concentrar los rayos luminosos sobre la preparación, generada por la fuente de iluminación.

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Diafragma: Se encuentra situado en el interior del condensador, permitiendo regular la cantidad de luz que pasa por el condensador.

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Foco: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.

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Fuente luminosa: Es la luz proporcionada por una lámpara ubicada en la base del microscopio. Se enciende y se apaga con un interruptor y en su superficie externa puede tener una especie de anillo para colocar filtros que facilitan la visualización.

Lupa Binocular Parte óptica: Consta de cuatro sistemas de lentes; los dos más próximos a los ojos del observador se llaman oculares y los dos más próximos al objeto observado se denominan objetivos. Se llama lupa binocular por tener dos sistemas oculares, para

observar el objeto con los dos ojos a la vez. Esto permite tener una imagen del objeto en relieve: es lo que se llama visión estereoscópica. Los oculares están insertados en dos cortos tubos. El tubo del lado derecho posee un anillo para corregir la diferencia de visión que tengamos en nuestros ojos. Los cuerpos de los oculares contienen unos prismas inversores que dirigen las imágenes a nuestros ojos y pueden girar a derecha e izquierda para que su separación coincida con la separación de nuestros ojos. Partes de una lupa binocular: 

Base o estativo: Base de la lupa.

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Platina: Donde se coloca la muestra a observar. Pueden utilizarse de distintos colores para aumentar el contraste.

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Pinzas: para fijar la muestra

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Columna: donde se articulan el resto de los componentes

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Cuerpo de la lupa, que puede desplazarse verticalmente para que el objeto observado quede enfocado. Esta operación se denomina enfocar y se lleva a cabo con dos tornillos laterales.

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Anillo de sujeción, para fijar el cuerpo de la lupa a la altura que estimemos.

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Mando de enfoque: tornillos laterales de movimiento simultáneo; éstos deslizan el cuerpo de la lupa, lo que permite movimientos el enfoque.

Muestras No es tan simple observar tejidos o células vivas, debido a que los tejidos vivos en estudio presentan un espesor con el cual la penetración de la luz es más difícil, es por esto que se utilizan generalmente tejidos muertos para su estudio. Los tejidos en general deben ser fijados, deshidratados, embebidos en una sustancia endurecible (inclusión) y cortados en finas láminas, además de emplear colorantes que tiñan selectivamente los distintos componentes celulares. Un concepto importante es el poder de resolución, este es básicamente el poder de distinguir un objeto de otro, siendo la distancia mínima que debe haber entre dos objetos para que sean percibidos como objetos separados. El poder resolutivo del ojo humano es de hasta 0.2mm (200 µm) entre dos puntos, a una menor distancia solo observaríamos un punto. El poder resolutivo de un microscopio óptico bordea los 0,2 µm.