El microscopio óptico y su influencia en el mundo científico

Se denomina microscopio óptico al instrumento que permite observar en detalle objetos minúsculos, imperceptibles para la visión humana. Etimológicamente su nombre se deriva de los vocablos griegos micrós (pequeño) y scopén (mirar). Por ello, el estudio de dimensiones minúsculas se denomina microscopía.

Este tipo de microscopio probablemente constituya el instrumento de menor complejidad de su clase. Su accionar se fundamenta en la combinación de la acción de un grupo de lentes y el empleo de un haz de luz; lo que permite un considerable aumento de tamaño de la imagen real del objeto a visualizar.

Con relación a este último aspecto se puede señalar que su funcionamiento parte del hecho de que algunos materiales son capaces de modificar la orientación de la luz; como en el caso de una lupa sencilla. En consecuencia, la combinación del grupo de lentes que lo conforman, genera una imagen ampliada de cualquier objeto.

En síntesis, se puede señalar que la acción combinada de los lentes ubicados en el objetivo y en el ocular, es capaz de emitir una imagen muy ampliada del objeto a visualizar; lo que ha trascendido el campo de la biología y la salud.

Breve reseña histórica de la evolución del microscopio

El microscopio óptico es empleado con gran frecuencia en los más sofisticados y modernos laboratorios asociados a la educación, la salud, la industria química y la electrónica. Entre otros, su invención data el siglo XVI y se le atribuye a Zacharías Yannsen en el año 1590.

El citado instrumento cuenta entre sus primeros usuarios a biólogos, médicos y científicos. Pero su empleo se ha ampliado considerablemente con el paso del tiempo a campos tan disímiles como la industria química, las bellas artes y la electrónica. En la actualidad, juega un papel de relevancia en el campo de la salud, en los centros de investigación y en las instituciones académicas.

En el transcurso de los años treinta, en el siglo pasado, se desarrolla el microscopio electrónico en Alemania. Esta invención se atribuye a los investigadores germanos Max Knell y Ernst Luska.  Desde entonces, se ha logrado que este instrumento alcance un aumento de 100.000x, lo que ha constituido un profundo avance en el campo científico.

Tipos de microscopio óptico

Esta valiosa herramienta presenta diferentes clases, y a continuación las describiremos.

1.  El microscopio óptico simple

Un microscopio óptico simple se reduce al empleo de una lente, con el fin de aumentar la imagen del objeto a observar mediante el proceso de ampliación angular; generando una imagen más amplia del objeto en observación.

2.  El microscopio óptico compuesto

El empleo de este instrumento implica un lente objetivo cercano al material objeto de estudio; a fin de recoger el haz luminoso que enfoca la verdadera imagen de la muestra en estudio. Posteriormente, la imagen es ampliada por otro lente objetivo, lo que definitivamente ofrece al observador una imagen virtual, y objetiva de mayor amplitud.

Componentes de un microscopio óptico

El microscopio óptico está conformado por dos sistemas, a saber: el sistema óptico y el mecánico, los cuales deben interactuar para ampliar imágenes.

1. El sistema óptico. Está conformado por una serie de lentes y elementos, que actúan sobre la luz a objeto de magnificar las imágenes.
2. El sistema mecánico. El cual provee un soporte estructural a los componentes del sistema luminoso.

Estos sistemas quedan conformados por los elementos que se mencionan a continuación:

• El lente ocular. Este lente corresponde al espacio donde ubica su ojo el observador.
• El lente objetivo. Conforman un grupo de dos o tres lentes ubicados en el revólver.
• El portaobjetos. Espacio destinado a la colocación de la muestra a ser observada.
• Los lentes luminosos. Al igual que el diafragma permiten regular la iluminación del microscopio. Estas se ubican en la platina y ofrecen estabilidad y equilibrio a la muestra en estudio.
• El diafragma. Permite regular la iluminación del microscopio.

El funcionamiento del microscopio óptico

El principio del funcionamiento del microscopio óptico se basa en la naturaleza de ciertos materiales, que permiten modificar la dirección del haz luminoso. Como consecuencia de este hecho, se han patentado y fabricado una serie de lentes con la posibilidad de hacer converger o divergir la luz; de manera similar a lo que sucede con una lupa común.

A diferencia de las lupas, el microscopio óptico está en capacidad de trabajar con diferentes lentes simultáneamente para ofrecer imágenes ampliadas. Al momento de iniciar su acción, el objetivo ofrece una imagen real ampliada del objeto en observación; y las lentes del ocular, una imagen de tipo virtual con dimensiones muy superiores a las de la muestra real.

Funciones del microscopio óptico

La función básica del microscopio óptico consiste en generar imágenes realmente ampliadas de objetos minúsculos; entre los que se cuentan células animales y vegetales, fluidos y tejidos humanos, microorganismos y diferentes tipos de virus, entre otros elementos.

Este tipo de observación o de estudio puede hacerse en células aisladas, cultivadas o en cualquier tipo de tejidos. Dependiendo del tipo y calidad del microscopio que se utilice, se puede ampliar imágenes virtuales o digitales invertidas e imágenes en negativo.

En la actualidad, el empleo del microscopio puede ubicarse en diferentes esferas del conocimiento y de la actividad humana; como la anatomía humana, la fisiología, la botánica, la histología y la embriología. También, en diferentes áreas que van desde la genética hasta las bellas artes, pasando por la histología animal y humana, entre otras disciplinas.

Beneficios y limitaciones del uso del microscopio óptico

El microscopio óptico al igual que cualquier instrumento de precisión visual, presenta una serie de beneficios y algunas desventajas; que facilitan o limitan su desempeño, en función de su naturaleza y del propósito del observador.

Beneficios del empleo del microscopio óptico

1. El microscopio óptico es de muy fácil manejo, una vez que te familiarizas con el instrumento.
2. El microscopio óptico permite trabajar en diversas áreas y en diferentes niveles, tanto en el área de las ciencias físicas como en las sociales.
3. Su manejo no tiende a ser complejo, aunque eso depende de su grado de sofisticación.
4. Este aparato genera percepciones muy similares a la realidad que se intenta conocer, y permite percibirla con gran claridad y confiabilidad.
5. Se adecúa a las posibilidades de los usuarios, pues la oferta del mercado es muy amplia y se consiguen desde los más simples a los más sofisticados.
6. Si el tratamiento y el mantenimiento del microscopio es adecuado, se garantiza una vida útil prolongada y un excelente rendimiento.
7. Las imágenes se logran en tiempo real con gran rapidez y muy fácilmente.

Limitaciones del microscopio óptico

1. En ocasiones su rendimiento no es comparable a los dispositivos electrónicos más sofisticados, por razones de calidad y precio del mercado.
2. En virtud de esta última característica, sus limitaciones en iluminación imposibilitan realizar estudios de gran nivel y profundidad.
3. Se requiere un proceso de inducción o formación para trabajar exitosamente con estos dispositivos ópticos.
4. Finalmente, los microscopios ópticos simples no presentan la resolución ni la calidad de los microscopios compuestos.

Espacios donde se requiere su aplicación

Como se ha señalado con insistencia, existe una infinidad de espacios que requieren de la asistencia del microscopio para el logro de sus diferentes metas; entre ellos se cuentan los siguientes:

• Organizaciones e instituciones de corte educativa o académicas. Esto recoge universidades, laboratorios de cualquier tipo e institutos de investigación.
• Instalaciones dedicadas al cuidado de la salud. Aquí se incluyen clínicas médicas, centros de salud y hospitales.
• En el campo industrial. En este campo se amplía el radio de acción del microscopio, pues incluye industrias químicas, farmacéuticas y electrónicas, entre otras.

Aplicaciones de la microscopía

De todos es conocido el hecho, de que el empleo del microscopio incluye industrias químicas, farmacológicas, médicas, alimenticias, electrónicas y textiles, entre otras. De allí que su propósito fundamental se ha redimensionado con el paso del tiempo. Por ello, entre sus aplicaciones se cuentan las siguientes en la actualidad:

1. La utilización del microscopio óptico es insustituible en el campo de las ciencias biológicas y fundamentalmente en las ciencias de la salud. Puesto que permite observar células y microorganismos, posibilitando el descubrimiento de patologías y con ello la opción de ofrecer un tratamiento adecuado.
2. En el área de las ciencias forenses el microscopio óptico permite identificar muchas clases de evidencias, que tentativamente pueden coadyuvar a descubrir algún tipo de delito.
3. Por otra parte, el microscopio óptico puede ser de gran utilidad en el campo de las ciencias sociales, en disciplinas como la antropología y la arqueología; puesto que permite identificar un objeto, su probable origen, su uso, sus funciones y la manera cómo fue construido o elaborado.
4. Asimismo, en el campo de las ciencias geológicas este instrumento permite la identificación de materiales inorgánicos como; ciertos cristales, diferentes tipos de rocas y una gran variedad de minerales, facilitando el conocimiento de su origen, conformación y composición.
5. En la actualidad es de suma utilidad en el campo de la ingeniería, pues su uso permite revisar estructuras de diversa naturaleza, determinar la presencia de agentes patógenos en cadenas alimenticias y de bebidas, y determinar la confiabilidad de instrumentos electrónicos.

Importancia del microscopio óptico

En términos generales el microscopio óptico ha demostrado ser un elemento vital en el desarrollo humano, en virtud de que ha modificado patrones de conducta desde su aparición. En tal sentido, en la actualidad se reconoce un cúmulo de elementos patógenos generadores de enfermedades en los seres vivos; y que anteriormente se consideraban elementos de corte mágico religioso.

Como consecuencia de esta realidad, su uso y aplicación ha modificado elementos de biología tradicional; por lo que actualmente aparecen la biología celular y la microbiología, como paradigmas en el estudio y conocimiento de los seres vivos.

Asimismo, el microscopio óptico ha modificado la visión tradicional de la industria y de las ciencias química y electrónica. Esto ha constituido una fuente de desarrollo industrial en las dos últimas centurias.

Es de hacer notar que este instrumento no sólo ha trasformado la actividad científica y la industrial; sino que ha conducido a cambios radicales en el pensamiento humano, rompiendo paradigmas que otrora se consideraban verdades absolutas.

Cómo utilizar el microscopio óptico

El empleo del microscopio óptico consta de una serie de pasos coordinados, con la intención de mantener el instrumento en óptimas condiciones; ellos son:

• La iluminación. La iluminación es fundamental para realizar una buena observación. Asegúrese que el haz de luz sea el adecuado, para la observación a realizar.
• La colocación de la muestra.  Una vez que se controle la iluminación, se coloca el material a observar en la platina.
• El enfoque. Este paso se logra haciendo girar los tornillos macro y micrométricos.
• Ubicación del objetivo. El objetivo se ubica haciendo girar el revólver.
• Retiro de la muestra. En este paso se separa la platina del objetivo y finalmente se retira la muestra.
• Cálculo del aumento logrado. Se logra multiplicando los aumentos del lente ocular por los del lente objetivo.

Mantenimiento y previsiones

El microscopio óptico como cualquier instrumento de trabajo presenta un mecanismo frágil y delicado; esto supone un tratamiento y cuidado especial por parte de sus usuarios. Por ello se presentan una serie de recomendaciones a objeto de alcanzar su máxima duración y mantener su calidad.

1. Una vez finalizado el proceso de observación se requiere mantenerlo cubierto con su funda a fin de protegerlo del polvo y el ambiente.
2. Es recomendable no tocar los lentes directamente con las manos.
3. Asegúrese de mantenerlo limpio y en buen estado
4. Finalmente, una recomendación que no puede ser obviada por los usuarios: cuando finalice su sesión de observación es preciso limpiar y revisar los microscopios. Estas recomendaciones deben seguirse al pie de la letra en virtud de que estos instrumentos resultan frágiles y en ocasiones costosos.

Como vimos la versatilidad de áreas que emplean este instrumento, son muestras de su valor, en la identificación de diversos elementos, sean biológicos o no. Desde su invención hasta la actualidad, el microscopio óptico ha auxiliado al ser humano en múltiples investigaciones; y ha sido el primer escalafón en la creación de aparatos ópticos más sofisticados.

Referencia:

https://periodicosalud.com/microscopio-optico-que-es-funcion-partes-tipos/https://cienciaybiologia.com/el-microscopio-optico-o-compuesto/

https://cienciaybiologia.com/el-microscopio-optico-o-compuesto/

www.ecured.cu/Microscopio_%C3%B3ptico

www.periodicosalud.com/microscopio-optico-que-es.

https://amazings.es/microscopio-optico-para-que-sirve/