Microscopia (Definição)

Imagem: Cientista realizando experimento utilizando o microscópio (Fonte: Google Imagens)

Microscopia é a ciência que estuda e realiza aplicações utilizando o microscópio para observar objetos, células, entre outros, com dimensões invisíveis a olho nu (0,1mm)

Evolução do Microscópio

Imagem: Primeiro Microscópio Planejado (Fonte: Google Imagens)

Em meados de 1590, Hans Jassen e seu filho Zacharias desenvolveram a idéia de combinar duas lentes simples convergentes: objetiva e ocular, para o aumento dos objetos mais pequenos, com isso, eles criaram o primeiro microscópio. No início o instrumento era utilizado para lazer, porém, posteriormente no século XVII houve um grande interesse pelo microscópio.

Na geração seguinte, o desenho básico foi modificado devido à instabilidade do sistema lateral de sustentação, um tripé de apoio passou a ser utilizado. Por volta de 1650, Robert Hooke, fabricou um microscópio óptico composto (m.o.c) bastante aperfeiçoado para observar um pedaço de cortiça, mais tarde chamado de célula. Entretanto, devido a problemas com as lentes deste m.o.c, o holandês A. Leeuwenhoek criou um m.o simples de apenas uma lente.

No século XIX, os fabricantes desenvolveram novas técnicas utilizando espelhos curvos para melhorar a focagem desse instrumento. Finalmente, em 1880 os microscópicos ópticos atingiram a resolução de 0,2 micrometros.

Atualmente, há técnicas de observação bastante avançadas. Os novos modelos possibilitam regulagens de extrema precisão no foco e na ampliação das imagens, como os microscópios eletrônicos, inventados no ínicio dos anos 30 do século XX, pelo alemão Ernest Ruska. Estes Microscópios ultrapassam os limites imaginados pelos cientistas do século XVI, e hoje os microscópios são capazes de observar um átomo, pois estes utilizam feixes de elétrons e lentes eletromagnéticas no lugar da luz e das lentes de vidro, fazendo com que tenhamos uma ampliação de até um milhão de vezes. 

Partes do Microscópio

Imagem: Partes do Microscópio (Fonte: Google Imagens)

Lente ocular é constituída por duas lentes que ampliam a imagem formada pelas objetivas e ajusta possíveis deficiências ópticas.

Tubo ou canhão serve de suporte para as lentes oculares.

Revólver ou Óptico utensílio giratório que tem como função portar as lentes objetivas.

Objetivas são um sistema de lentes com diferentes aumentos e seu número varia de acordo com o microscópio.

Braço ou coluna está fixado à base e serve de estruturação para o restante do aparelho de microscopia.

Platina ou mesa serve como apoio para o material a ser observado, possui uma passagem de vidro por onde os raios de luz atravessam e também é dotada de parafusos dentados permitindo o deslocamento do material pela mesma.

Condensador e diafragma são responsáveis pela uniformidade da iluminação e redução ou ampliação da região a ser iluminada.

Lâmpada embutida é a fonte de luz do sistema.

Pé ou base trata-se do apoio e do ponto de fixação do microscópio.

Parafuso macrométrico é um objeto passível de rotação e permite a movimentação vertical da mesa.

Parafuso micrométrico por sua vez é responsável pelos movimentos verticais e sutis da mesa, permitindo aperfeiçoar a focagem.

Charriot é responsável pela movimentação lateral da lâmina em observação, sendo possível analisá-la de forma totalitária

Tipos de microscópio

Microscópio simples

Contém uma lente simples ou um sistema de lentes centradas, não permitindo uma ampliação dos objetos superior a 50x. Exemplo: lupa.

Microscópio composto

É constituído por mais do que um sistema de lentes e a formação da imagem é determinada, em grande parte pelo comprimento de onda da luz utilizada na iluminação da amostra e pelas propriedades físicas da mesma. Com base no tipo de iluminação, podemos considerar os seguintes tipos:

Microscópio fotônico

A imagem é transmitida por um feixe de fotos (luz visível ou ultravioleta). Pode-se ainda considerar os seguintes subtipos:

● Microscópio comum 

Utilizado para ampliar, com uma série de lentes, estruturas pequenas impossíveis de visualizar a olho nu. É constituído por um componente mecânico que suporta e permite controlar um componente óptico que amplia as imagens.

● Microscópio ultravioleta

 A radiação utilizada é o ultravioleta que tem um comprimento de onda para a luz visível, o que permite melhorar o limite de resolução comparativamente ao microscópio de campo luminoso. A óptica é constituída por lentes de quartzo, já que o vidro não transmite este tipo de radiação.

● Microscópio de fluorescência

Permite observar microrganismos capazes de fixar substâncias fluorescentes (fluoro cromos). A luz UV, ao incidir nessas partículas, provoca a emissão de luz visível e observa os microrganismos a brilhar em fundo escuro.

● Microscópio de campo escuro

Os corpúsculos a examinar são fortemente iluminados por feixes luminosos que penetram lateralmente, o que é conseguido com condensadores especiais. Deste modo, a única luz que penetra na objetiva é a difratada pelas partículas presentes na preparação, pelo que passam a ser visíveis em fundo escuro.

● Microscópio de contraste de fase

Permite a observação de microrganismos vivos, sem coloração, através do contraste devido à diferença defase dos raios luminosos que atravessam o fundo relativamente à fase da luz que atravessa os microrganismos.

● Microscópio de polarização

O microscópio de polarização possui dois prismas: um polarizador e outro analisador. A luz ao penetrar em estruturas como músculo, ossos, celulose, fibras, cabelos e entre outros se desdobra em dois feixes. O prisma deixa passar apenas uma das vibrações luminosas, de modo que as estruturas que forem isotrópicas serão anuladas e no seu lugar surgirá uma imagem escura. As estruturas birrefringentes (anisotrópicas) produzirão um tipo de vibração luminosa que será emitida, ficando brilhante. Somente as estruturas birrefringentes aparecerão brilhantes, ficando o restante material escuro.

Microscópio eletrônico

A imagem é transportada por um feixe de elétrons. Pode-se considerar os seguintes subtipos:

● Microscópio eletrônico de varrimento (SEM)

Cria-se uma imagem ampliada da superfície do objeto onde não é necessário cortar o objeto para se observar, este pode ser colocado no microscópio sem grandes preparativos. Podendo ampliar os objetos 100 mil vezes ou mais, sendo muito útil dado que permite obter imagens tridimensionais da superfície do objeto.

● Microscópio eletrônico de transmissão (TEM)

Dirige o feixe de elétrons para o objeto, cuja imagem se deseja aumentar e uma parte dos elétrons atravessa o objeto, formando uma imagem aumentada. Exige uma cuidada preparação do objeto, que necessita ser cortado em camadas muito finas. Permite ampliações do objeto até um milhão de vezes. 

Microscópio protônico

A imagem é transportada por prótons. A ampliação é de até 1.000.000 x.

Como funciona o Microscópio

Apresentação do sistema funcional do microscópio, que tem como função iluminar o objeto e fornecer deste uma imagem ampliada.

● Fonte luminosa

É o feixe de raios luminosos fornecido pelo filamento incandescente de uma lâmpada, existente num suporte ajustado à base do microscópio.

● Condensador

A sua função essencial é projetar no plano da preparação a imagem da fonte luminosa.

● Diafragma

 O diafragma limita o feixe de raios que passa pelo sistema óptico. Situa-se acima do foco inferior do condensador e permite a variação da incidência da luz que chega à preparação e passa pelo condensador. Permite a observação do campo iluminado e do campo observado.

● Objetiva

Uma objetiva é um sistema de lentes centradas. Esse recebe a luz do objeto e projeta uma imagem deste que é fornecida à ocular  (imagem real, ampliada e invertida).

● Ocular

 O sistema ocular é suspenso pela extremidade superior do tubo e é constituído pela lente ocular propriamente dita, situada superiormente junto do globo ocular do observador, e pela lente coletora, situada próximo do objeto. A lente ocular é a única deste sistema responsável pela ampliação da imagem, enquanto a lente coletora conduz a imagem até ao plano focal da lente ocular

Preparação dos Materiais

Imagem: Microscópio e materiais (Fonte: Google Imagens)

A preparação dos materiais usados nos principais microscópios (Óptico, eletrônico e digital) são:

Microscópio Optico:
 as preparações devem ser feitas temporariamente e deve ser de pequena espessura. É colocado sobre a lâmina, mergulhando sobre soluções aquosas á ocasião ou também de meio normal de vida das células com solução Ringer.

Microscópio Eletrônico: o material usado não é vivo nele. O material usado passa por um processo complexo de desidratação, inclusão e fixação em resinas especiais, duras e que permitem cortes finos feitos por navalhas de vidro mais conhecido como ultramicrótomo.

Microscópio Digital: O microscópio digital tem os mesmos materiais que o microscópio óptico, porem utiliza-se uma câmera de vídeo e uma tela de vizualização, e todo processo é controlado pela tela, portando, não possui oculares.

Vantagens

Imagem: superfície das células vermelhas do sangue depois do tratamento com peptídeos antibióticos, obtidas através de microscopia de força atômica. (Fonte: Google Imagens)

Vantagens encontradas devido a utilização do microscópio:
- Observação da célula viva sem destruição;
- Observação em tempo real;
- Alta resolução de organismos invisíveis a olho nu;

Com o desenvolvimento do microscópio ao longo dos séculos, tivemos outras vantagens, como:
- Imagens multidimensionais;
- Melhor contraste e resolução conforme o desenvolvimento;
- Observação de células vivas sem fixação ou artefatos de seccionamento físico;

Outra vantagem, é o estudo chamado de Actinoscopia, que é a observação microscópica dos tecidos ou orgãos por transparência, contrapondo um fundo com luz própria.

Curiosidades

Origem da palavra Microscópio:
-A palavra microscópio provem de dois vocábulos gregos: Micros(pequeno) e Skopien(Ver, Examinar)

-O microscópio ajudou a derrubar a teoria da geração espontânea, que dizia que um organismo vivo poderia nascer de uma matéria inanimada, pois com o microscópio era possível estudar a reprodução, por exemplo, de uma mosca.

Conclusão

A utilização do microscópio permitiu o conhecimento de um mundo imperceptível aos olhos humanos. O desenvolvimento do estudo da célula só foi possível devido a este tipo de aparelhagem. O microscópio também viabilizou o conhecimento dos microorganismos, dentre eles muitos causadores de doenças, possibilitando o estudo para a criação de antibióticos. Assim pode-se concluir que o microscópio gerou um avanço imprescindível para a sociedade atual. 

Referências Bibliográficas

Google (imagens) - http://www.google.com.br
Corbis (imagens) - http://www.corbis.com
BioGeoEco (teoria, google sites) - https://sites.google.com/site/biogeoeco/o-microsc%C3%B3pio
SlideShare (teoria) - http://www.slideshare.net/catir/microscopia
Wikipédia (teoria) - http://pt.wikipedia.org/