Historia del Microscopio

Durante ese período histórico conocido como el Renacimiento, después de la Edad Media "oscura" , se produjeron las invenciones de la imprenta , la pólvora y la brújula marina , seguidas del descubrimiento de América. Igualmente notable fue la invención del microscopio óptico: un instrumento que permite al ojo humano, por medio de una lente o combinaciones de lentes, observar imágenes ampliadas de objetos diminutos. Hizo visibles los fascinantes detalles de mundos dentro de mundos.

Invención de lentes de vidrio

Mucho antes, en el brumoso pasado no registrado, alguien tomó un trozo de cristal transparente más grueso en el medio que en los bordes, miró a través de él y descubrió que hacía que las cosas parecieran más grandes. Alguien también descubrió que tal cristal enfocaría los rayos del sol y prendería fuego a un pergamino o tela. Las lupas y los "lentes ardientes" o "lentes de aumento" se mencionan en los escritos de Séneca y Plinio el Viejo, filósofos romanos durante el siglo I d.C., pero al parecer no se usaron mucho hasta la invención de las gafas , hacia finales del siglo XIII. siglo. Se llamaron lentes porque tienen la forma de las semillas de una lenteja.

El primer microscopio simple era simplemente un tubo con una placa para el objeto en un extremo y, en el otro, una lente que daba un aumento de menos de diez diámetros, diez veces el tamaño real. Estos excitaban el asombro general cuando se usaban para ver pulgas o pequeños objetos que se arrastraban, por lo que se los denominó "gafas antipulgas".

Nacimiento del microscopio de luz

Alrededor de 1590, dos fabricantes de gafas holandeses, Zaccharias Janssen y su hijo Hans, mientras experimentaban con varias lentes en un tubo, descubrieron que los objetos cercanos aparecían muy agrandados. Ese fue el precursor del microscopio compuesto y del telescopio . En 1609, Galileo , padre de la física y la astronomía modernas, se enteró de estos primeros experimentos, elaboró ​​los principios de las lentes e hizo un instrumento mucho mejor con un dispositivo de enfoque.

Antón van Leeuwenhoek (1632-1723)

El padre de la microscopía, Anton van Leeuwenhoekde Holanda, comenzó como aprendiz en una tienda de productos secos donde se usaban lupas para contar los hilos de la tela. Aprendió por sí mismo nuevos métodos para esmerilar y pulir diminutas lentes de gran curvatura que daban aumentos de hasta 270 diámetros, los más finos que se conocían en ese momento. Estos llevaron a la construcción de sus microscopios y los descubrimientos biológicos por los que es famoso. Fue el primero en ver y describir las bacterias, las plantas de levadura, la abundante vida en una gota de agua y la circulación de los glóbulos sanguíneos en los capilares. Durante una larga vida, usó sus lentes para realizar estudios pioneros sobre una extraordinaria variedad de cosas, tanto vivas como no vivas, e informó de sus hallazgos en más de cien cartas a la Royal Society of England y la Academia Francesa.

Robert Hooke

Robert Hooke , el padre inglés de la microscopía, volvió a confirmar los descubrimientos de Anton van Leeuwenhoek sobre la existencia de diminutos organismos vivos en una gota de agua. Hooke hizo una copia del microscopio óptico de Leeuwenhoek y luego mejoró su diseño.

charles a. spencer

Posteriormente, se realizaron pocas mejoras importantes hasta mediados del siglo XIX. Luego, varios países europeos comenzaron a fabricar equipos ópticos finos, pero ninguno más fino que los maravillosos instrumentos construidos por el estadounidense Charles A. Spencer y la industria que fundó. Los instrumentos actuales, con pocos cambios, dan aumentos de hasta 1250 diámetros con luz ordinaria y hasta 5000 con luz azul.

Más allá del microscopio de luz

Un microscopio óptico, incluso uno con lentes perfectos e iluminación perfecta, simplemente no se puede usar para distinguir objetos que son más pequeños que la mitad de la longitud de onda de la luz. La luz blanca tiene una longitud de onda promedio de 0,55 micrómetros, la mitad de los cuales son 0,275 micrómetros. (Un micrómetro es una milésima de milímetro, y hay alrededor de 25.000 micrómetros en una pulgada. Los micrómetros también se denominan micrones). Cualesquiera dos líneas que estén más juntas que 0,275 micrómetros se verán como una sola línea, y cualquier objeto con un un diámetro inferior a 0,275 micrómetros será invisible o, en el mejor de los casos, aparecerá borroso. Para ver partículas diminutas bajo un microscopio, los científicos deben evitar la luz por completo y usar un tipo diferente de "iluminación", una con una longitud de onda más corta.

El microscopio electrónico

La introducción del microscopio electrónico en la década de 1930 llenó la factura. Co-inventado por los alemanes Max Knoll y Ernst Ruska en 1931, Ernst Ruska recibió la mitad del Premio Nobel de Física en 1986 por su invento. (La otra mitad del Premio Nobel se dividió entre Heinrich Rohrer y Gerd Binnig para el STM ).

En este tipo de microscopio, los electrones se aceleran en el vacío hasta que su longitud de onda es extremadamente corta, solo una cienmilésima parte de la luz blanca. Los haces de estos electrones de movimiento rápido se enfocan en una muestra celular y son absorbidos o dispersados ​​por las partes de la célula para formar una imagen en una placa fotográfica sensible a los electrones.

Potencia del Microscopio Electrónico

Si se los lleva al límite, los microscopios electrónicos pueden permitir ver objetos tan pequeños como el diámetro de un átomo. La mayoría de los microscopios electrónicos utilizados para estudiar material biológico pueden "ver" hasta unos 10 angstroms, una hazaña increíble, ya que aunque esto no hace que los átomos sean visibles, permite a los investigadores distinguir moléculas individuales de importancia biológica. En efecto, puede ampliar objetos hasta 1 millón de veces. No obstante, todos los microscopios electrónicos adolecen de un grave inconveniente. Dado que ningún espécimen vivo puede sobrevivir bajo su alto vacío, no pueden mostrar los movimientos en constante cambio que caracterizan a una célula viva.

Microscopio de luz vs microscopio electrónico

Utilizando un instrumento del tamaño de su palma, Anton van Leeuwenhoek pudo estudiar los movimientos de organismos unicelulares. Los descendientes modernos del microscopio óptico de van Leeuwenhoek pueden medir más de 6 pies de altura, pero continúan siendo indispensables para los biólogos celulares porque, a diferencia de los microscopios electrónicos, los microscopios ópticos permiten al usuario ver células vivas en acción. El principal desafío para los microscopistas ópticos desde la época de van Leeuwenhoek ha sido mejorar el contraste entre las células pálidas y su entorno más pálido para que las estructuras y el movimiento de las células se puedan ver más fácilmente. Para hacer esto, han ideado ingeniosas estrategias que involucran cámaras de video, luz polarizada, computadoras digitalizadoras y otras técnicas que están generando grandes mejoras, en contraste, alimentando un renacimiento en la microscopía de luz.