Quais os tipos de microscópio e sua importância para a ciência?

A curiosidade humana e o fantástico mundo científico apresentaram, dentre inúmeras outras descobertas, o microscópio, aparelho capaz de aumentar a imagem de pequenos objetos. O crédito por essa incrível invenção foi dado, em 1591, aos holandeses Hans Janssen e seu filho Zacarias, fabricantes de óculos. Eles ampliavam as imagens e observavam objetos muito pequenos por meio de duas lentes de vidro montadas nas extremidades de um tubo.

Posteriormente, o holandês Antonie van Leewenhoek construiu microscópios de apenas uma lente, pequena e quase esférica, entre duas placas de cobre, aperfeiçoando o instrumento. Ele foi o primeiro a utilizar o microscópio visando o entendimento da natureza e por isso estudou materiais como água estagnada, embriões de plantas, sangue, esperma e visualizou micro-organismos.

Com essas descobertas, Robert Hooke foi encarregado de construir um microscópio ainda mais poderoso. Ele desenvolveu um aparelho com duas lentes ajustadas nas extremidades de um tubo de metal. E por possuir duas lentes, a ocular e a objetiva, ficou conhecido como microscópio composto. Com isso, novas pesquisas foram realizadas e a tecnologia aprimorada.

Atualmente, os aparelhos utilizados nos laboratórios de biologia de escolas e universidades são, na maioria, microscópios ópticos ou fotônicos, que utilizam luz. Eles possuem dois conjuntos de lentes de vidro ou de cristal, e geralmente fornecem ampliações de 100 a 1000 vezes. A luz, projetada através do objeto em observação, atravessa as lentes da objetiva e chega ao olho do observador. Utiliza-se então um micrômetro e um macrômetro para focalizar o objeto fracionado na lâmina estudada e o charriot para efetuar a varredura, que é a visualização dos diferentes campos de uma lâmina.

Para a melhor utilização do microscópio, diversas técnicas foram formalizadas e inovações foram feitas. Corantes, fixadores, micrótomo, esfregaço, esmagamento. Esses são alguns materiais e algumas técnicas que são necessárias em um laboratório que utiliza microscopia.

As diferentes técnicas utilizadas em microscopia dependem também das finalidades laboratoriais. Por exemplo, se as lâminas forem para fins educacionais, deve-se tentar montar uma lâmina permanente, no entanto, se a lâmina for preparada para testes laboratoriais na área de saúde, como contagem de células, tal técnica deve ser descartada, seguindo as normas de biossegurança necessárias.

Há também os microscópios eletrônicos, que permitem o estudo mais detalhado da estrutura interna da célula, podendo proporcionar aumentos de 5 mil e 100 mil vezes.

No microscópio eletrônico de transmissão há, em vez de luz, um feixe de elétrons que atravessa o material biológico, produzindo a imagem. Já o microscópio eletrônico de varredura por meio também de elétrons, estuda-se detalhes de superfícies de objetos sólidos. O material deve ser desidratado e recoberto com uma fina camada de metal. Com a movimentação de um feixe de elétrons, a superfície do material é captada por um sensor e então há uma interpretação computadorizada dessa superfície.

Por Giorgia Lay-Ang
Graduada em Biologia

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O importância do microscópio para a ciência Descobrimos que, desde o século XVI, tem sido possível avançar muito mais em ciências como a biologia, a química ou a medicina. O microscópio buscou estudar espécimes vivos e continua seu crescimento com o desenvolvimento de avanços técnicos na microscopia infravital, como a endoscopia e a microscopia ao vivo.

O uso do microscópio começou como entretenimento e depois se tornou um instrumento básico da ciência e da medicina. Dá ao observador uma visão de um espaço menor e sem ele não seria possível visualizar átomos, moléculas, vírus, células, tecidos e microorganismos.

A premissa básica do microscópio é seu uso para amplificar objetos e espécimes. Isso não mudou, mas se tornou cada vez mais poderoso graças às várias técnicas de imagens microscópicas usadas para fazer certos tipos de observações.

Tipos de microscópios e sua importância

O propósito de usar o microscópio é resolver problemas identificando as estruturas que são apresentadas ao nível da saúde, processos de fabricação, agricultura e outros. O microscópio permite observar estruturas não visíveis ao olho humano através de telas de ampliação.

Os cientistas usaram instrumentos para observar em detalhe as estruturas de materiais biológicos, físicos e químicos. Esses instrumentos são chamados de microscópios e classificados em vários tipos: estereoscópico ou lupa, com pouco aumento.

Os compostos têm maior ampliação do que a lupa. Sua gestão é de cuidado e seu custo é alto. A lupa fornece uma imagem tridimensional e sua capacidade de ampliação é de 1,5 a 50 vezes. O microscópio composto é um instrumento óptico de dupla ampliação. O objetivo leva uma imagem real e dá a resolução da imagem. A ocular aumenta a imagem gerada no objetivo.

O poder de resolução do microscópio composto permite ver imagens imperceptíveis ao olho humano mais de 1000 vezes. A profundidade de campo modificou a distância de trabalho da lente sem perder a nitidez da amostra. A imagem a seguir mostra o microscópio composto:

A utilidade dos microscópios compostos permite que áreas como a Histologia revisem a estrutura dos tecidos e células. O diagrama resume como as imagens microscópicas, quando vistas e analisadas pelo observador, geram modelos explicativos das estruturas.

Microscopista

O microscopista é a pessoa treinada para entender os princípios teóricos sobre o microscópio, o que o ajudará a resolver problemas no momento da observação.

A teoria do microscópio é útil porque revela como o equipamento é feito, quais são os critérios para analisar as imagens e como a manutenção deve ser realizada.

A descoberta de células sanguíneas no corpo humano tornou possível o caminho para estudos avançados em biologia celular. Os sistemas biológicos são compostos de vastas complexidades, que podem ser melhor compreendidas através do uso de microscópios. Estes permitem aos cientistas ver e analisar as relações detalhadas entre estruturas e funções em diferentes níveis de resolução.

Os microscópios continuaram a melhorar desde que foram inventados e usados ​​por cientistas como Anthony Leeuwenhoek para observar bactérias, leveduras e células sanguíneas.

Microscopia

Quando se fala em microscopia, o microscópio de luz composto é o mais popular. Além disso, o microscópio estéreo pode ser usado nas Ciências da Vida para ver grandes amostras ou materiais.

Em Biologia, a microscopia eletrônica tornou-se uma ferramenta importante na determinação da estrutura 3D de complexos de macromoléculas e resolução de subnanômetros. Além disso, tem sido usado para observar espécimes helicoidais cristalinos e de segunda dimensão (2D).

Esses microscópios também foram usados ​​para obter uma resolução quase atômica, que tem sido fundamental no estudo das funções biológicas de diferentes moléculas em detalhes atômicos.

Com a combinação de várias técnicas, como a cristalografia de raios X, a microscopia também foi capaz de obter maior precisão, que tem sido usada como um modelo de fase para resolver estruturas cristalográficas de uma variedade de macromoléculas.

Descobertas graças ao microscópio

A importância dos microscópios nas ciências da vida nunca pode ser superestimada. Após a descoberta das células do sangue entre outros microorganismos, outras descobertas foram feitas através do uso de instrumentos avançados. Algumas das outras descobertas feitas são:

• A divisão celular de Walther Flemming (1879).
• O ciclo de Krebs por Hans Krebs (1937).
• Neurotransmissão: descobertas feitas entre o final do século XIX e o século XX.
• Fotossíntese e respiração celular de Jan Ingenhousz na década de 1770.

Muitas descobertas foram feitas desde a década de 1670 e contribuíram significativamente em uma variedade de estudos que viram grandes avanços no tratamento de doenças e no desenvolvimento de curas. Agora é possível estudar doenças e como elas progridem dentro do corpo humano para entender melhor como tratá-las.

Devido às muitas aplicações, os dados usados ​​na biologia celular foram significativamente transformados de observações não quantitativas representativas em células fixas para dados quantitativos de alto rendimento em células vivas.

Através de invenções engenhosas, o limite do que os cientistas poderiam revelar do ocultismo, expandiu-se continuamente durante os séculos XVII e XVIII. Finalmente, no final do século XIX, os limites físicos na forma do comprimento de onda da luz impediram a busca de mais detalhes sobre o microcosmo.

Com as teorias da física quântica, novas possibilidades surgiram: o elétron com seu comprimento de onda extremamente curto poderia ser usado como uma "fonte de luz" em microscópios com uma resolução sem precedentes.

O primeiro protótipo do microscópio eletrônico foi construído por volta de 1930. Nas décadas seguintes, coisas menores e menores poderiam ser estudadas. Os vírus foram identificados e com aumentos de até um milhão, até os átomos finalmente se tornaram visíveis.

O microscópio facilitou os estudos de cientistas, trazendo como resultados descobertas de causas e formas de curar doenças, estudos de agentes que podem ser utilizados no processo de fabricação de insumos para a agricultura, pecuária e indústria em geral.

As pessoas que operam o microscópio devem ter treinamento no uso e cuidado de estar em equipamentos de alto custo. É uma ferramenta fundamental para tomar decisões técnicas que podem ajudar a rentabilidade de um produto e na saúde ajuda no desenvolvimento das atividades humanas.

Referências

1. De Juan, Joaquín. Repositório Institucional da Universidade de Alicante: Fundamentos e Gestão do Microscópio Óptico Composto Comum Recuperado de: rua.ua.es.
2. Do brinquedo emocionante à ferramenta importante Retirado de: nobelprize.org.
3. A teoria do microscópio. Leyca Microsystems Inc. Estados Unidos da América. Retirado de: bio-optic.com.
4. Ciências da vida ao microscópio. Histologia e Biologia Celular. Obtido em microscopemaster.com.
5. Universidade Central da Venezuela: O Microscópio. Retirado de: ciens.ucv.ve.

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