Acredita-se que o microscópio tenha sido inventado em 1590 por Hans Janssen e seu filho Zacharias, dois holandeses fabricantes de óculos. Tudo indica, porém, que o primeiro a fazer observações microscópicas de materiais biológicos foi o neerlandês Antonie van Leeuwenhoek (1632 - 1723).
Os microscópios de Leeuwenhoek eram dotados de uma única lente, pequena e quase esférica. Nesses aparelhos ele observou detalhadamente diversos tipos de material biológico, como embriões de plantas, os glóbulos vermelhos do sangue e os espermatozóides presentes no sêmen dos animais. Foi também Leeuwenhoek quem descobriu a existência dos micróbios, como eram antigamente chamados os seres microscópicos, hoje conhecidos como microorganismos.
Os microscópios dividem-se basicamente em duas categorias:
- Microscópio óptico: funciona com um conjunto de lentes (ocular e objetiva) que ampliam a imagem transpassada por um feixe de luz que pode ser:
- Microscópio de campo claro
- Microscópio de fundo escuro
- Microscópio de contraste de fase
- Microscópio de interferencia
- Microscópio eletrônico: amplia a imagem por meio de feixes de elétrons, estes dividem-se em duas categorias: Microscópio de Varredura e de Transmissão.
Um tipo especial de microscópio eletrônico de varredura é por tunelamento, capaz de oferecer aumentos de até cem milhões de vezes, possibilintando até mesmo a observação da superfície de algumas macromoléculas, como é o caso do DNA.
Importância
A citologia é dependente de equipamentos que permitem toda a visualização das células humanas, pois a maioria delas são tão pequenas que não podem ser observadas sem o auxílio de instrumentos ópticos de ampliação. O olho humano tem um limite de resolução de 0,2 mm. Abaixo desse valor, não é possível enxergar os objetos sem o auxilio de instrumentos, como lupas e, principalmente, o microscópio.
Microscópio óptico
É constituído por um componente mecânico que suporta e permite controlar um componente óptico que amplia as imagens.
Estrutura do instrumento
- Pé ou base – serve de apoio dos restantes componentes do microscópio.
- Coluna ou Braço – fixo à base, serve de suporte a outros elementos.
- Mesa ou Platina – onde se fixa a preparação a observar; tem uma janela por onde passam os raios luminosos e também parafusos dentados que permitem deslocar a preparação.
- Tubo ou canhão – suporta a ocular na extremidade superior.
- Revólver ou Óptico– peça giratória portadora de objectivas de diferentes ampliações que podem ser de 20x, 40x e 100x.
Porção óptica
- Condensador – conjunto de duas ou mais lentes convergentes que orientam e espalham regularmente a luz emitida pela fonte luminosa sobre o campo de visão do microscópio.
- Diafragma – é constituído por palhetas que podem ser aproximadas ou afastadas do centro através de uma alavanca ou parafuso, permitindo regular a intensidade da luz que incide no campo de visão do microscópio.
- Objectivas – permitem ampliar a imagem do objecto 10x, 40x, 50x, 90x ou 100x.
- As objectivas de 10x, 40x e 50x são designadas objectivas secas pois entre a preparação e a objectiva existe somente ar.
- As objectivas de imersão, uma vez que, para as utilizar, é necessário colocar uma gota de óleo de imersão entre elas e a preparação, o qual, por ter um índice de refracção semelhante ao do vidro, evita o desvio do feixe luminoso para fora da objectiva.
- Oculares – sistema de lentes que permitem ampliar a imagem real fornecida pela objectiva, formando uma imagem virtual que se situa a aproximadamente 25 cm dos olhos do observador. As oculares mais utilizadas são as de ampliação 10x, mas nos microscópios binoculares também existem oculares de 12,5, 8x e 6x.
- Fonte luminosa – a mais utilizada actualmente é a luz artificial, fornecida por uma lâmpada de tungsténio ou de halogéneo, incluída no aparelho juntamente com um interruptor com reóstato, que permite regular a intensidade da luz emitida.
Microscópio eletrônico
A diferença básica entre o microscópio óptico e o eletrônico é que neste último não é utilizada a luz, mas sim feixes de elétrons. No microscópio eletrônico não há lentes de cristal e sim bobinas, chamadas de lentes eletromagnéticas. O objetivo do sistema de lentes do MEV, situado logo abaixo do canhão de elétrons, é o de demagnificar a fonte de elétrons (de ~10-50 μm no caso das fontes termoiônicas) para um tamanho final de 1 nm - 1 μm ao atingir a amostra. Isto representa uma demagnificação da ordem de 10 000 vezes e possibilita que a amostra seja varrida por um feixe muito fino de elétrons.
Os elétrons podem ser focados pela ação de um campo eletrostático ou de um campo magnético. As lentes presentes dentro da coluna, na grande maioria dos microscópios, são lentes eletromagnéticas. Essas lentes são as mais usadas pois apresentam menor coeficiente de aberração. Após o feixe de elétrons incidir na amostra isso acarreta a emissão de elétrons com grande espalhamento de energia, que são coletados e amplificados para fornecer um sinal elétrico que é utilizado para modular a intensidade de um feixe de eletrons num tubo de raios catódicos, assim em uma tela é formada uma imagem de pontos mais ou menos brilhantes (eletromicrografia ou micrografia eletrônica), semelhante à de um televisor em branco e preto.
Não é possível observar material vivo neste tipo de microscópio. O material a ser estudado passa por um complexo processo de desidratação, fixação e inclusão em resinas especiais, muito duras, que permitem cortes ultrafinos obtidos através das navalhas de vidro do instrumento conhecido como ultramicrótomo.
Existem três tipos de microscópio eletrônico básico:
- De transmissão - usado para a observação de cortes ultrafinos;
- De varredura (ou M.E.V.) - capaz de produzir imagens de alta ampliação para a observação de superfícies;
- De tunelamento (ou M.E.V.T.) - para visualização de átomos.
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