Vários tipos de microscópios em biologia

Um microscópio é um dispositivo que permite que as pessoas vejam espécimes em detalhes pequenos demais para serem vistos a olho nu. Eles fazem isso por ampliação e resolução. A ampliação é quantas vezes o objeto é ampliado dentro da lente de visualização. Resolução é o quão detalhado o objeto aparece quando visualizado. Os microscópios são especialmente úteis em biologia, onde muitos biólogos estudam organismos pequenos demais para serem vistos sem ajuda. Eles podem usar estereoscópios, microscópios compostos, microscópios confocais, microscópios eletrônicos ou qualquer um dos microscópios especializados dentro de cada categoria. A amostra em observação determina o microscópio necessário.

O estereoscópio, também chamado de microscópio de dissecação e estereomicroscópio, é um microscópio iluminado por luz que permite uma visão tridimensional de um espécime. Ele faz isso usando duas oculares em ângulos diferentes que, na verdade, são apenas um par de microscópios compostos. A imagem do espécime também é lateral e vertical. No entanto, os estereoscópios têm menor poder em comparação com os microscópios compostos. As imagens são ampliadas apenas até cerca de 100x. Os estereoscópios permitem que estudantes e cientistas manipulem espécimes enquanto estão sob observação.

Como os estereoscópios, os microscópios compostos são iluminados pela luz. Eles fornecem uma visão bidimensional de um espécime em observação, mas podem ter ampliações entre 40x e 400x, com versões mais poderosas de até 2.000x. Embora a ampliação possa ser alta, a resolução é limitada pelo comprimento de onda da luz. Microscópios compostos não podem ver detalhes com menos de 200 nanômetros de distância. Independentemente disso, os microscópios compostos podem ser encontrados em muitas salas de aula de biologia e laboratórios de pesquisa.

Os microscópios confocais também são microscópios de luz, mas têm as vantagens dos estereoscópios e dos microscópios compostos. Os microscópios confocais permitem grandes ampliações de espécimes com imagens tridimensionais. Eles também têm resoluções mais altas, capazes de diferenciar detalhes em até 120 nanômetros de distância. O tipo mais comum de microscópio confocal é o microscópio fluorescente. Este microscópio usa luz intensa para excitar as moléculas de um espécime. Essas moléculas emitem luz, ou fluorescência que é observada, permitindo maior ampliação e resolução.

O primeiro microscópio eletrônico foi um microscópio eletrônico de transmissão (TEM) inventado na Alemanha em 1931 por Max Knoll e Ernst Ruska. Ele foi criado como uma forma de ampliar objetos mais do que os microscópios de luz eram capazes. Se os microscópios de luz pudessem ampliar até 1.000x ou 2.000x, na melhor das hipóteses, o microscópio eletrônico poderia ampliar objetos na faixa de 10.000x. Um TEM funciona focalizando um feixe de elétrons de energia única forte o suficiente para passar por um espécime muito fino. As imagens resultantes são então visualizadas por difração de elétrons ou imagem direta de elétrons.

Há uma discrepância sobre como o SEM foi inventado, mas ele foi criado no início dos anos 1930. No entanto, não foi até 1965 que a Cambridge Instrument Company comercializou o primeiro SEM. Isso se deveu à complexidade da tecnologia de digitalização do SEM, que era mais complicada de utilizar do que o TEM. O SEM funciona digitalizando a superfície de uma amostra com um feixe de elétrons. Este feixe cria diferentes sinais, elétrons secundários, raios X, fótons e outros, que ajudam a caracterizar a amostra. Os sinais são exibidos em uma tela que mapeia as propriedades do material da amostra.