Microscopia

Nociones básicas de óptica

Capítulo 3:

La imagen. Sistemas ópticos

Capítulo 4:

El microscopio compuesto

Capítulo 5:

El microscopio electrónico

Capítulo 6:

Técnicas especiales de microscopía

Capítulo 7:

Nuevas tendencias

Conclusiones

Bibliografía

Anexos

LA MICROSCOPÍA:

HERRAMIENTA PARA ESTUDIAR CÉLULAS Y TEJIDOS

INTRODUCCIÓN

En los estudios de Medicina la Histología es una asignatura básica de las ciencias morfológicas y dada su importancia está ubicada en el primer año de la carrera en la mayoría de las universidades, para sentar las bases del conocimiento médico. La Histología se ocupa del estudio de las células y tejidos normales, lo que permite la comprensión de los procesos fisiológicos y patológicos que se desarrollan en el cuerpo humano.

Tanto los conocimientos sobre las características morfofuncionales normales de las células que conforman los tejidos y órganos, como de las enfermedades y su tratamiento, se logran a partir de experimentos científicos que han sido el producto de muchos años de investigación. La evolución del conocimiento depende fundamentalmente del progreso tecnológico que se ha logrado en materia de diseño y construcción de instrumentos, equipos y técnicas de laboratorio. Uno de estos instrumentos es el microscopio. De igual manera, el estado actual de conocimientos es el resultado de la interacción de diversas disciplinas que aunque puedan parecer disímiles, encuentran un punto de convergencia en la microscopía.

El microscopio es el instrumento insigne en el estudio histológico y uno de los principales objetivos de la Histología es permitirle al estudiante la comprensión de la estructura microscópica de las células, tejidos y órganos, al mismo tiempo que se relaciona la morfología con la función (1). Los numerosos descubrimientos han hecho posible que el ser humano logre ver más allá de sus capacidades, observando tanto aquellos objetos que están muy lejanos, como también los que por su reducido tamaño, se escapan a la capacidad del ojo humano para formar una imagen de los mismos. Los hallazgos en el campo de la física y sobretodo en una de sus ramas, la óptica, que estudia la naturaleza de la luz, sus características y sus manifestaciones, han permitido comprender el comportamiento de la misma, su interacción con la materia y notablemente su rol en la formación de las imágenes (2, 3, 4, 5). El funcionamiento de muchos microscopios ha sido interpretado de una manera más efectiva al entender el proceso de la visión y la formación de las imágenes (6), estableciendo diferencias entre lo que es el objeto que se observa y la imagen que se forma a partir de él cuándo éste es iluminado. El fundamento de la microscopía es efectivamente la formación de imágenes a partir de un espécimen (7, 8, 9, 10).

Para producir una imagen se requieren dos elementos: Primero, el objeto en estudio, sobre el cual debe incidir algún tipo de radiación electromagnética que permita “iluminarlo” por decirlo de alguna manera y segundo, un medio de formación de la imagen, o sistema óptico, que permitirá finalmente producir la imagen. El tamaño de la imagen formada puede ser más pequeño, igual o mayor que el tamaño del objeto a partir del cual se produjo (9).

La lente, en los sistemas ópticos, es el instrumento principal para la formación de imágenes y como ejemplo de sistemas ópticos podemos citar el ojo humano, la cámara fotográfica, la lupa magnificadora, el proyector de imágenes, el microscopio y el telescopio. A pesar de todo el progreso técnico logrado, el ojo, conjuntamente con el cerebro, es el sistema procesador de imágenes más eficiente disponible hasta la fecha. Todas las posibilidades proporcionadas por la tecnología no son equiparables con el ojo en lo que concierne a velocidad y resolución. La estructura del ojo se relaciona con la de una cámara fotográfica (6, 9). Una imagen nítida es proporcionada por el cristalino y la longitud focal del mismo es modificada por los músculos ciliares, de una manera tal que se pueda enfocar cualquier objeto a una distancia comprendida entre 20 centímetros y el infinito (1); sin embargo, los objetos de muy pequeño tamaño no pueden ser percibidos. Una solución a esta limitación ha sido empleada por siglos, la lupa o lente magnificador, que cuando se coloca entre el ojo y el objeto, éste último aparece más grande. No obstante, este método tiene sus limitaciones, la ampliación que se logra no es más que de ocho a 10 veces. La lupa también se denomina microscopio simple, puesto que está conformada por una sola lente. Para ver más detalles se debe utilizar el microscopio compuesto. Este instrumento permite obtener una imagen considerablemente aumentada. Como una lente (lupa) no es suficiente, varias de ellas se pueden disponer de manera alineada y el efecto de aumento se multiplica, permitiendo ampliaciones hasta de 2000 veces (11).

Sobre la base de las consideraciones anteriores se ha definido la microscopía como la técnica que permite observar objetos con un microscopio (simple o compuesto) para obtener una imagen aumentada y en relación a esta técnica, es necesario considerar tres elementos: El objeto a estudiar (preparado histológico por ejemplo), una fuente de iluminación y un sistema óptico. Los términos aumento y resolución deben ser bien conocidos por todo usuario del microscopio y el mecanismo mediante el cual se produce este fenómeno ha sido estudiado por siglos y se explica mediante leyes de la física. El aumento solo no es suficiente para sacar el mejor partido del microscopio, pues la resolución determina lo que se verá (12). El poder de aumento de una lente está determinado por varios factores (13) y la resolución es la capacidad que tiene un sistema óptico de separar dos puntos que se encuentran muy próximos entre sí, de manera

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