Microscopi
El microscopi (del grec μικρός micrós, ‘menut’, i σκοπέω scopéo, ‘mirar’)[1] és una ferramenta que permet observar objectes, que són massa menuts per a ser observats a simple vista. El tipo més comú i el primer que va ser inventat és el microscopi òptic. Es tracta d'un instrument que conté dos lents que permeten obtindre una image aumentada de l'objecte i que funciona per refracció. La ciència que investiga els objectes menuts utilisant este instrument es diu microscopía.
Hi ha molts tipos de microscopis, i poden agrupar-se de diferents maneres. Una d'elles és descriure el método que utilisa un instrument per a interactuar en una mostra i produir imàgens, ya siga enviant un fes de llum o electrons a través d'una mostra en la seua trayectòria òptica, detectant les emissions de fotons d'una mostra, o escanejant a través i a curta distància de la superfície d'una mostra utilisant una sonda. El microscopi òptic, per eixemple, utilisa lents per a refractar la llum visible que passa a través d'una mostra finamente seccionada per a produir una image observable. Atres tipos importants de microscopis són el microscopi de fluorescència, el microscopi electrònic (tant el microscopi electrònic de transmissió com el d'agranada) i varis tipos de microscopis de sonda d'agranada.[2]
Història
[editar | editar còdic]Encara que els objectes que s'assemblen a les lents es remonten a fa 4000 anys i hi ha relats grecs sobre les propietats òptiques de les esferes plenes d'aigua (V), seguits de molts sigles d'escrits sobre òptica, el primer us conegut dels microscopis simples (lupes) es remonta a l'us generalisat de les lents en les ulleres en el XIII.[3][4][5] Els primers eixemples coneguts de microscopis composts, que combinen una lent objectiva prop de l'espècimen en un lent ocular per a vore una image real, varen aparéixer en Europa al voltant de 1620.[6] L'inventor és desconegut, encara que s'han fet moltes afirmacions a lo llarc dels anys. Vàries giren entorn als centres de fabricació d'ulleres en els Països Baixos, incloent afirmacions de que va ser inventat en 1590 per Zacharias Janssen (afirmació feta pel seu fill) o pel pare de Zacharias, Hans Martens, o per abdós,[7][8] unes atres afirmen que va ser inventat pel seu veí i rival fabricant d'ulleres, Hans Lippershey (que va solicitar la primera palesa de telescopi en 1608),[9] i unes atres afirmen que va ser inventat per l'expatriat Cornelis Drebbel, de qui se sap que tenia una versió en Londres en 1619.[10][11] Galileo Galilei (també citat a voltes com a inventor del microscopi compost) sembla haver descobert despuix de 1610 que podia enfocar de prop el seu telescopi per a vore objectes menuts i, despuix de vore un microscopi compost construït per Drebbel expost en Roma en 1624, va construir la seua pròpia versió millorada.[12][13] Giovanni Faber va falcar el nom de microscopi per al microscopi compost que Galileo va presentar a la Accademia dei Lincei en 1625[14] (Galileo ho hi havia cridat occhiolino, 'ull menut').
El sorgiment dels microscopis òptics moderns
[editar | editar còdic]El primer relat detallat de l'anatomia microscòpica dels teixits orgànics basat en l'us d'un microscopi no va aparéixer fins a 1644, en l'obra de Giambattista Odierna L'occhio della mosca, o L'ull de la mosca.[15]
El microscopi va seguir sent en gran medida una novetat fins a les décades de 1660 i 1670, quan els naturalistes d'Itàlia, els Països Baixos i Anglaterra varen escomençar a utilisar-ho per a estudiar la biologia. El científic italià Marcello Malpighi, cridat el pare de la histologia per alguns historiadors de la biologia, va començar el seu anàlisis de les estructures biològiques en els pulmons. La publicació en 1665 de la Micrographia de Robert Hooke va tindre una gran repercussió, sobretot per les seues impressionants ilustracions. Una contribució important va ser la d'Antonie van Leeuwenhoek, que va conseguir un aument de fins a 300 voltes utilisant un senzill microscopi d'una sola lent. Va colocar una lent esfèrica de vidre molt menuda entre els orificis de dos plaques metàliques reblonades entre sí, i en una agulla ajustable per mig de tornells per a montar l'espècimen.[16] A continuació, Van Leeuwenhoek va tornar a descobrir els glòbuls rojos (despuix de Jan Swammerdam) i els espermatozoides, i va contribuir a popularisar l'us dels microscopis per a vore la ultraestructura biològica. El 9 d'octubre de 1676, Van Leeuwenhoek va comunicar el descobriment dels microorganismes.[17]
En 1665 apareix en l'obra de William Harvey sobre la circulació sanguínea en mirar al microscopi els capilars sanguíneus, i Robert Hooke va publicar la seua obra Micrographia.
En 1665 Robert Hooke va observar en un lent un prim tall de corcho i va notar que el material era poroso; contenia cavitats poc profundes a modo de celditas a les que va cridar cèlulas. Es tractava de la primera observació de cèlules mortes. Uns anys més vesprada, Marcello Malpighi, anatomista i biòlec italià, va observar cèlules vives. Va ser el primer en estudiar teixits vius al microscopi.
A mitan de el XVII el neerlandés Anton van Leeuwenhoek, utilisant microscopis simples de fabricació pròpia, va descriure per primera volta protozoos, bactèrias, espermatozoides i glòbuls rojos. El microscopista Leeuwenhoek, sense cap preparació científica, pot considerar-se el fundador de la bacteriologia. Tallava ell mateixa les seues lupes, sobre menudes esferes de cristal, els diàmetros del qual no alcançaven el milímetro (el seu camp de visió era molt llimitat, de dècimes de milímetro). En estes menudes distàncies focals alcançava els 275 auments. Va observar els glòbuls de la sanc, les bactèries i els protozoos; va examinar per primera volta els glòbuls rojos i va descobrir que el semen conté espermatozoides. Durant la seua vida no va revelar els seus métodos secrets, i a la seua mort, en 1723, 26 dels seus aparats varen ser cedits a la Royal Society de Londres.
Durant el XVIII va continuar el progrés i es varen conseguir objectius acromàtics per l'associació de Chris Neros i Flint Crown, obtinguts en 1740 per H. M. Hall i millorats per John Dollond. D'esta época són els estudis efectuats per Isaac Newton i Leonhard Euler. En el XIX, en descobrir-se que la dispersió i la refracció es podien modificar en combinacions adequades de dos o més mijos òptics, es llancen al mercat objectius acromàtics excelents.
Durant el XVIII el microscopi va tindre diverses bestreta mecàniques que varen aumentar la seua estabilitat i la seua facilitat d'us, encara que no es varen desenrollar pel moment millores òptiques. Les millores més importants de l'òptica varen sorgir en 1877, quan Ernst Abbe va publicar la seua teoria del microscopi i, per encàrrec de Carl Zeiss, va millorar la microscopía d'immersió substituint l'aigua per oli de cedre, lo que permet obtindre auments de 2000. A principis dels anys 1930 s'havia alcançat el llímit teòric per als microscopis òptics, no conseguint estos auments superiors a 500X o 1000X. No obstant, existia un desig científic d'observar els detalls de les estructures celulars (núcleu, mitocondria, etc.).
El microscopi electrònic de transmissió (TEM) va ser el primer tipo de microscopi electrònic desenrollat. Utilisa un fes d'electrons en lloc de llum per a enfocar la mostra, conseguint auments de 100.000X. Va ser desenrollat per Max Knoll i Ernst Ruska en Alemània en 1931. Posteriorment, en 1942 es desenrolla el microscopi electrònic d'agranada.
Microscopis de fluorescència
[editar | editar còdic]Vejau també: microscopi de fluorescència, inmunofluorescencia i microscopi confocal
Els desenrolls més recents del microscopi de llum se centren en gran mida en l'auge de la microscopía de fluorescència en biologia.[18] Durant les últimes décades de el XX, especialment en l'era postgenómica, es varen desenrollar moltes tècniques per a la tinción fluorescent de les estructures celulars. Els principals grups de tècniques impliquen la tinción química dirigida d'estructures celulars concretes, per eixemple, el compost químic DAPI per a marcar l'ADN, l'us d'anticossos conjugats en reporters fluorescents, vejau la inmunofluorescencia, i les proteïnes fluorescents, com la proteïna verda fluorescent.[19] Estes tècniques utilisen estos diferents fluoróforos per a l'anàlisis de l'estructura celular a nivell molecular tant en mostres vives com a fixes.
Microscopis de superresolución
[editar | editar còdic]Gran part de l'investigació actual (a principis de el XXI) sobre tècniques de microscopía òptica se centra en el desenroll de l'anàlisis de superresolución de mostres marcades en fluorescència. La allumenament estructurat pot millorar la resolució entorn a dos o quatre voltes i tècniques com la microscopía d'agotament de l'emissió estimulada (STED) s'estan acostant a la resolució dels microscopis electrònics.[20] Açò ocorre perque el llímit de difracció es produïx a partir de la llum o l'excitació, lo que fa que la resolució dega duplicar-se per a aplegar a la superresolución. Stefan Hell va ser guardonat en el Premi Nobel de Química 2014 pel desenroll de la tècnica STED, junt en Eric Betzig i William Moerner que varen adaptar la microscopía de fluorescència per a la visualisació de molècules individuals.[21]
Microscopis de rajos X
[editar | editar còdic]Artícul principal: Microscopi de rajos X
Els microscopis de rajos X són instruments que utilisen la radiació electromagnètica, normalment en la banda dels rajos X blans, per a obtindre imàgens dels objectes. Els alvanços tecnològics en l'òptica de les lents de rajos X a principis de la década de 1970 varen convertir este instrument en una opció viable per a l'obtenció d'imàgens.[22] Solen utilisar-se en tomografía (vejau tomografía microcomputada) per a produir imàgens tridimensionals d'objectes, inclosos els materials biològics que no han segut fixats químicament. Actualment s'està investigant per a millorar l'òptica dels rajos X durs, que tenen major poder de penetració.[23]
Tipos de microscopis
[editar | editar còdic]- Artícul principal → .
Vore també
[editar | editar còdic]- Anton van Leeuwenhoek
- Anex:Cronologia del desenroll del microscopi
- Image (òptica)
- Llum
- Òptica
- Resolució òptica
- Telescopi
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «microscopi», «micro-», i «-scopio», Diccionari de la llengua espanyola (vigèsima segona edició), Real Acadèmia Espanyola, 2001.
- ↑ Characterization and Analysis of Polymers, Hoboken, NJ: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-470-23300-9.
- ↑ “The Invention of the Microscope” (1 de maig 2004). BIOS 75 (2): 78–84. doi:. ISSN 0005-3155.
- ↑ The history of the telescope by Henry C. King, Harold Spencer Jones Publisher Courier Dover Publications, 2003, pp. 25–27 ISBN 0-486-43265-3
- ↑ Atti Della Fondazione Giorgio Ronchi I Contributi Dell'Istituto Nazionale Vaig donar Ottica, Volume 30, La Fondazione-1975, p. 554
- ↑ Fundamentals of light microscopy and electronic imaging, 2nd edició, Oxford: Wiley-Blackwell. ISBN 978-0-471-69214-0.
- ↑ Sir Norman Lockyer (1876). Nature Volume 14.
- ↑ (2010) The Origins of the Telescope, Amsterdam University Press, pp. 32–36, 43. ISBN 978-90-6984-615-6.
- ↑ «Who Invented the Microscope?».
- ↑ Reading the Book of Nature in the Dutch Golden Age, 1575-1715. ISBN 978-90-04-18671-2.
- ↑ William Rosenthal, Spectacles and Other Vision Aids: A History and Guide to Collecting, Norman Publishing, 1996, pp. 391–92
- ↑ Raymond J. Seeger, Men of Physics: Galileo Galilei, His Life and His Works, Elsevier – 2016, p. 24
- ↑ uoregon.edu, Galileo Galilei (Excerpt from the Encyclopedia Britannica)
- ↑ Gould, Stephen Jay (2000). «Chapter 2: The Sharp-Eyed Lynx, Outfoxed by Nature», The Lying Stones of Marrakech: Penultimate Reflections in Natural History, New York: Harmony. ISBN 978-0-224-05044-9.
- ↑ Wootton, David (2006). Bad medicine: doctors doing harm since Hippocrates, Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press, p. 110. ISBN 978-0-19-280355-9.Plantilla:Page needed
- ↑ Liz Logan. «Early Microscopes Revealed a New World of Tiny Living Things». Smithsonian.com.
- ↑ Wootton, David (2006). Bad medicine: doctors doing harm since Hippocrates, Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press, p. 110. ISBN 978-0-19-280355-9.Plantilla:Page needed
- ↑ “Microscopy and Cell Architecture” (en) (21 de juliol 2000). Molecular Cell Biology. 4th Edition.
- ↑ “Looking at the Structure of Cells in the Microscope” (en) (21 de juliol 2002). Molecular Biology of the Cell. 4th Edition..
- ↑ «The Nobel Prize in Chemistry 2014 – Scientific Background».
- ↑ «The Nobel Prize in Chemistry 2014».
- ↑ Modern developments in X-ray and neutron optics, Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-74561-7.
- ↑ Modern developments in X-ray and neutron optics, Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-74561-7.
Enllaços externs
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Microscope» de Wikipedia en inglés, concretament de esta versió, publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.
Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre microscopis.- http://www.musoptin.com El museu de microscopis de 1826-1920, en més de 2000 fotos (en alemán).
- Plantilla:Youtube
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Microscopio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.