Varios tipos de microscopios en biología

Un microscopio es un dispositivo que permite a las personas ver muestras en detalle demasiado pequeñas para que las vea el ojo humano. Lo hacen mediante aumento y resolución. La ampliación es la cantidad de veces que se amplía el objeto dentro de la lente de visualización. La resolución es qué tan detallado aparece el objeto cuando se ve. Los microscopios son especialmente útiles en biología, donde muchos biólogos estudian organismos demasiado pequeños para verlos sin ayuda. Pueden usar estereoscopios, microscopios compuestos, microscopios confocales, microscopios electrónicos o cualquiera de los microscopios especializados dentro de cada categoría. La muestra bajo observación determina el microscopio necesario.

El estereoscopio, también llamado microscopio de disección y estereomicroscopio, es un microscopio iluminado por luz que permite una vista tridimensional de una muestra. Para ello, utiliza dos oculares en diferentes ángulos que en realidad son solo un par de microscopios compuestos. La imagen del espécimen también es lateral y erguida. Sin embargo, los estereoscopios tienen menor potencia en comparación con los microscopios compuestos. Las imágenes solo se amplían hasta aproximadamente 100x. Los estereoscopios permiten a los estudiantes y científicos manipular muestras mientras están bajo observación.

Al igual que los estereoscopios, los microscopios compuestos se iluminan con luz. Ofrecen una vista bidimensional de una muestra bajo observación, pero pueden tener aumentos de entre 40x y 400x, con versiones más potentes de hasta 2000x. Aunque el aumento puede ser alto, la resolución está limitada por la longitud de onda de la luz. Los microscopios compuestos no pueden ver detalles a menos de 200 nanómetros de distancia. Independientemente, los microscopios compuestos se pueden encontrar en muchas aulas de biología y laboratorios de investigación.

Los microscopios confocales también son microscopios ópticos, pero tienen las ventajas de los estereoscopios y los microscopios compuestos. Los microscopios confocales permiten grandes aumentos de muestras con imágenes tridimensionales. También tienen resoluciones más altas, capaces de diferenciar los detalles hasta 120 nanómetros de distancia. El tipo más común de microscopio confocal es el microscopio fluorescente. Este microscopio utiliza luz intensa para excitar las moléculas de una muestra. Estas moléculas emiten luz o fluorescencia que se observa, lo que permite un mayor aumento y resolución.

El primer microscopio electrónico fue un microscopio electrónico de transmisión (TEM) inventado en Alemania en 1931 por Max Knoll y Ernst Ruska. Fue creado como una forma de magnificar objetos más de lo que eran capaces de hacer los microscopios ópticos. Si los microscopios ópticos pudieran aumentar hasta 1000x o 2000x en el mejor de los casos, entonces el microscopio electrónico podría aumentar los objetos hasta el rango de 10,000x. Un TEM funciona enfocando un haz de electrones de energía única lo suficientemente fuertes como para atravesar una muestra muy delgada. A continuación, las imágenes resultantes se ven mediante difracción de electrones o imaginación directa de electrones.

Existe una discrepancia sobre cómo se inventó el SEM, pero se creó a principios de la década de 1930. Sin embargo, no fue hasta 1965 que Cambridge Instrument Company comercializó el primer SEM. Esto se debió a la complejidad de la tecnología de escaneo del SEM, que era más complicada de utilizar que el TEM. El SEM funciona escaneando la superficie de una muestra con un haz de electrones. Este haz crea diferentes señales, electrones secundarios, rayos X, fotones y otros, que ayudan a caracterizar la muestra. Las señales se muestran en una pantalla que mapea las propiedades del material de la muestra.