El microscopio en el laboratorio

El microscopio en el laboratorio

Pocas herramientas pueden presumir de poseer tanta trascendencia e historia como el microscopio en el laboratorio. Y de esas pocas, menos aún pueden presumir de seguir siendo una herramienta esencial en muchos de ellos.

En el Laboratorio Clínico y Biomédico, o de Diagnóstico Clínico, su uso sigue siendo muy extendido. En la era de los autoanalizadores y las pruebas rápidas, el microscopio en el laboratorio sigue siendo esencial. Las áreas de hematología, bioquímica y microbiología siguen necesitando su uso. Además, el desarrollo de la microscopía electrónica, y la salud de la que goza hoy en día el microscopio óptico en sus distantas modalidades, auguran un buen futuro a una herramienta cuya historia ha estado ligada siempre al diagnóstico clínico.

Antes de contar su historia, es necesario entender su importancia. Robert Koch se sirvió de esta útil herramienta para descubrir, a finales del siglo XIX, las bacterias Bacillus Anthracis y Mycobacterium Tuberculosis. Y se trata tan solo de uno de muchos descubrimientos esenciales que tuvieron en el microscopio a un aliado indispensable.

¿Qué es un Microscopio?

El microscopio se puede definir como el instrumento destinado a ampliar las imágenes de objetos muy pequeños. Algunos de estos objetos, como bacterias, cristales o hematíes presentes en una muestra, no se pueden apreciar, siquiera, a simple vista.

Dependiendo de la fuente que consultemos, será definido como “equipo”, “herramienta”, “instrumento”, “utensilio” o “aparato”. Consta de un sistema de lentes que aumentan la imagen del objeto observado. También consta de un sistema de iluminación indispensable para poder visualizar el objeto. Antaño, la iluminación era natural, acotando el uso del microscopio a un horario diurno con buena luz. Gracias a los sistemas de iluminación que funcionan con electricidad, el microscopio puede utilizarse a cualquier hora.

>El microscopio en el laboratorioFuente de luz de un Microscopio actual.

Los orígenes del Microscopio son controvertidos

La autoría del microscopio se le suele otorgar a Anton van Leeuwenhoek, y digo “suele” por lo controvertido del tema. Dicha controversia nace de una línea histórica difusa donde se entremezclan el origen y aplicación de las lentes, del telescopio y del microscopio.

Para los italianos el inventor del microscopio fue Galileo Galilei, que consiguió mejorar la tecnología del telescopio. Lo hizo usando un sistema de lentes con los que pudo observar la luna. Para los holandeses fue Zacharias Janssen, un fabricante de lentes. Pero para muchos autores fue Van Leeuwenhoek el verdadero autor, al ser capaz de fabricar un microscopio de 200 aumentos. Suficientes para convertirse en la primera persona en ser capaz de observar hematíes, bacterias, protozoos y espermatozoides.

El microscopio en el laboratorioRéplica de un microscopio de Van Leeuwenhoek. Extraído de Wikipedia.

Además, sirviéndose del microscopio, Van Leeuwenhoek fue el primero en poner en entredicho la teoría de la generación espontánea. Teoría que siglos más tarde demostraría como falsa el científico francés Louis Pasteur.

Una evolución imparable

Independientemente de la autoría de la invención, lo cierto es que la microscopía óptica solo estaba dando sus primeros pasos. Durante el Siglo XVIII el microscopio recibió mejoras, como los objetivos acromáticos, y otra serie de modificaciones que facilitaban su uso.

El microscopio en el laboratorioMicroscopio fabricado a finales del Siglo XVIII por Magny. Se notan las diferencias respecto al de Van Leeuwenhoek. Foto extraída de la Wikipedia.

En la primera mitad del Siglo XIX llegó la microscopia de luz polarizada desarrollada por W. Nicol. En la segunda mitad del siglo, Carl Zeiss y Ernst Abbe mejorarían el concepto de la microscopía óptica de inmersión, creando una serie de lentes capaces de funcionar en contacto con aceite de cedro, modificando el índice de refracción del medio, aumentando así el número de aumentos del microscopio.

El microscopio óptico toca techo. Llega el microscopio electrónico

Durante la primera mitad del Siglo XX se desarrollarían los microscopios de fluorescencia, de interferencia y de contraste de fase. Y es durante este periodo cuando las mejoras ópticas del microscopio tocarán techo, obligando a buscar otros caminos para buscar incrementar sus aumentos.

>Microscopio de campo brillanteMicroscopio óptico moderno, perteneciente a un Laboratorio de educación (CFGS Laboratorio Clínico y Biomédico o de Diagnóstico Clínico)

El límite teórico de la microscopía óptica impedía visualizar estructuras internas de la célula eucariota. Incluso los virus son imposibles de apreciar en un microscopio óptico. Y de las necesidades de visualizar estructuras más pequeñas, “invisibles” a la microscopía óptica, nació la tecnología del microscopio electrónico.

En 1937 Ernst Ruska y Max Knoll desarrollaron el primer microscopio electrónico, que fue el primer Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM). Cinco años más tarde llegaría el Microscopio Electrónico de Barrido, que proporcionaría imágenes tridimensionales del objeto observado.

El microscopio en el laboratorio, esencial para muchos descubrimientos

El uso del microscopio en el laboratorio se fue consolidando a base de descubrimientos. Van Leeuwenhoek fue el primero en visualizar estructuras microscópicas como los glóbulos rojos y las bacterías, y eso abrió la veda para que en siglos siguientes el microscopio fuese esencial para el descubrimiento y reconocimiento de múltiples células especializadas, múltiples bacterias, hongos, virus…

Al principio de esta entrada mencionábamos a Robert Koch y al descubrimiento del Bacillus Anthracis y del Mycobacterium Tuberculosis. Pupilos del propio Koch, haciendo uso del microscopio, fueron descubriendo otras bacterias causantes de enfermedades, como el Corynebacterium Diphteriae, Mycobacterium Leprae o Neisseria gonorrhoeae entre algunos otros.

A principios del siglo XX Ramón y Cajal se sirvió de un microscopio para visualizar la neurona como una estructura aislada y separada.

Y estos descubrimientos son solo la punta del iceberg. Los microscopios ópticos y electrónicos han ayudado a identificar numerosos microorganismos, numerosas estructuras celulares y numerosos componentes biológicos microscópicos (por ejemplo los cristales de la orina, o los cristales presentes en otros líquidos biológicos). Hoy en día es posible visualizar, a través de un microscopio, y sirviéndonos de tecnologías adicionales, espectáculos tan impresionantes como el que ofrece un Neutrófilo persiguiendo a su “presa”:

O el “combate” entre un Linfocito y una célula tumoral:

Clasificación de los Microscopios

En futuras entradas desgranaremos los microscopios ópticos y los microscopios electrónicos, cada tipo por separado. Y dentro de cada tipo veremos todos los microscopios existentes y sus particularidades.

Según el número de lentes utilizadas podemos clasificar los microscopios ópticos de la siguiente manera:

  • Microscopios simples o lupas.
  • Microscopios compuestos.

El microscopio en el laboratorio

Y según el tipo de energía empleada para iluminar el objeto observado, o para ampliarlo, podemos clasificar los microscopios en:

  • Microscopios ópticos.
  • Microscopios electrónicos.

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