Le microscope est l'un des outils les plus importants du microbiologiste. Il a été inventé dans les années 1600 lorsqu'Anton van Leeuwenhoek a construit sur un modèle simple de tube, de lentille grossissante et de scène pour faire les premières découvertes visuelles de bactéries et de cellules sanguines circulantes. De nos jours, la microscopie est essentielle dans le domaine médical pour faire de nouvelles découvertes cellulaires, et les types de microscopes peuvent être classés en fonction des principes physiques qu'ils utilisent pour générer une image.
Microscopes optiques
Certaines des portées les plus courantes trouvées dans les laboratoires utilisent la lumière projetée visible pour éclairer et agrandir un objet. La lunette de visée la plus basique, une dissection ou un stéréomicroscope, permet de visualiser un organisme entier à la fois tout en montrant des détails comme les antennes d'un papillon à un grossissement de 100x à 150x. Les oscilloscopes composés, utilisés pour plus de détails cellulaires, contiennent deux types de lentilles qui fonctionnent pour grossir les organismes unicellulaires de 1000 à 1500 fois. Les microscopes à fond noir et à contraste de phase sont plus spécialisés, qui diffusent la lumière pour capturer non seulement les cellules vivantes, mais même les parties internes des cellules, comme les mitochondries.
Microscopes fluorescents
Le microscope à fluorescence ou confocal utilise la lumière ultraviolette comme source lumineuse. Lorsque la lumière ultraviolette frappe un objet, elle excite les électrons de l'objet, émettant de la lumière de différentes couleurs, ce qui peut aider à identifier les bactéries à l'intérieur d'un organisme. Contrairement aux oscilloscopes composés et à dissection, les microscopes à fluorescence montrent l'objet à travers un trou d'épingle confocal, de sorte qu'une image complète de l'échantillon n'est pas affichée. Cela augmente la résolution en fermant la lumière fluorescente externe et en créant une image tridimensionnelle propre de l'échantillon.
Microscopes électroniques
La source d'énergie utilisée dans le microscope électronique est un faisceau d'électrons. Le faisceau a une longueur d'onde exceptionnellement courte et augmente considérablement la résolution de l'image par rapport à la microscopie optique. Les objets entiers sont recouverts d'or ou de palladium, ce qui dévie le faisceau d'électrons, créant des zones sombres et claires sous forme d'images 3D visualisées sur un moniteur. Des détails tels que les coquilles de silice complexes des diatomées marines et les détails de surface des virus peuvent être capturés. Les microscopes électroniques à transmission (MET) et les nouveaux microscopes électroniques à balayage (MEB) appartiennent à cette catégorie spécialisée de microscopie.
Microscopes à rayons X
Comme son nom l'indique, ces microscopes utilisent un faisceau de rayons X pour créer une image. Contrairement à la lumière visible, les rayons X ne se réfléchissent pas ou ne se réfractent pas facilement, et ils sont invisibles à l'œil humain. La résolution d'image d'un microscope à rayons X se situe entre celle d'un microscope optique et celle d'un électron microscope, et est suffisamment sensible pour déterminer le placement individuel des atomes dans les molécules d'un cristal. Contrairement à la microscopie électronique, où l'objet est séché et fixé, ces microscopes hautement spécialisés sont capables de montrer des cellules vivantes.