Galería de mapas mentales TIPOS DE MICROSCOPIOS USADOS EN LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS
Este mapa mental analiza en detalle los tipos de microscopios utilizados en las ciencias biológicas, incluyendo el microscopio simple (Microscopio simple), el microscopio de disección o estereoscópico (Microscopio de Disección o Esteroscópico) y el microscopio compuesto (Microscopio compuesto). El microscopio simple es adecuado para observaciones de bajo aumento. El microscopio de disección se utiliza para observar la estructura tridimensional de muestras grandes. El microscopio compuesto se emplea para observaciones de alto aumento de células y microorganismos. Estos elementos proporcionan una base para comprender el uso de los microscopios en la investigación biológica.
Editado a las 2023-09-29 01:36:19,Este mapa mental analiza en detalle los tipos de microscopios utilizados en las ciencias biológicas, incluyendo el microscopio simple (Microscopio simple), el microscopio de disección o estereoscópico (Microscopio de Disección o Esteroscópico) y el microscopio compuesto (Microscopio compuesto). El microscopio simple es adecuado para observaciones de bajo aumento. El microscopio de disección se utiliza para observar la estructura tridimensional de muestras grandes. El microscopio compuesto se emplea para observaciones de alto aumento de células y microorganismos. Estos elementos proporcionan una base para comprender el uso de los microscopios en la investigación biológica.
La microbiología es la ciencia que estudia los microorganismos y su relación con las actividades humanas, incluyendo bacterias, virus y hongos. La microbiología está estrechamente relacionada con campos como la medicina, la agricultura y la industria. Por ejemplo, en medicina se utilizan microorganismos para desarrollar vacunas, y en agricultura se usan para mejorar la fertilidad del suelo. A través del estudio de los microorganismos, podemos comprender mejor los mecanismos de transmisión de enfermedades y desarrollar nuevos tratamientos. El avance de la microbiología tiene un gran impacto en la salud humana y la protección del medio ambiente.
Este mapa mental analiza en detalle los tipos de microscopios utilizados en las ciencias biológicas, incluyendo el microscopio simple (Microscopio simple), el microscopio de disección o estereoscópico (Microscopio de Disección o Esteroscópico) y el microscopio compuesto (Microscopio compuesto). El microscopio simple es adecuado para observaciones de bajo aumento. El microscopio de disección se utiliza para observar la estructura tridimensional de muestras grandes. El microscopio compuesto se emplea para observaciones de alto aumento de células y microorganismos. Estos elementos proporcionan una base para comprender el uso de los microscopios en la investigación biológica.
La microbiología es la ciencia que estudia los microorganismos y su relación con las actividades humanas, incluyendo bacterias, virus y hongos. La microbiología está estrechamente relacionada con campos como la medicina, la agricultura y la industria. Por ejemplo, en medicina se utilizan microorganismos para desarrollar vacunas, y en agricultura se usan para mejorar la fertilidad del suelo. A través del estudio de los microorganismos, podemos comprender mejor los mecanismos de transmisión de enfermedades y desarrollar nuevos tratamientos. El avance de la microbiología tiene un gran impacto en la salud humana y la protección del medio ambiente.
Microscopia
Técnica de producir imágenes visibles de estructuras demasiado pequeños para ser percibidos a simple vista; las cuales se pueden ver con ayuda del microscopio
Se registra por primera vez el uso del microscopio a Galileo en 1610 (observación microscópica de la abeja).
Z. Jansen construye un microscopio con lentes convergentes .
1611 Kepler sugiere fabricar un microscopio compuesto.
1665 Hooke utiliza un microscopio compuesto y observa el corcho y describe a los poros en forma de caja “células”
1674 A. Leeuwenhoek, descubre a los protozoarios. “Padre de la Microscopía”
Tamaño relativo de las celulas y sus componentes
Microscopio electronico: de .1A (10x(-10)) hasta 100 micrometros Microscopio óptico. .75 micrometros hasta 1.3 mm
Fundamentos de la microscopia optica:
Optica (Lentes): Aumentos, campo visual Iluminacion: Contraste, profundidad de campo, enfoque
RESOLUCION
Refracción:
Es el cambio de direccion que experimenta una onda al pasar de un medio a otro La luz se dobla en angulo cuando incide en una superficie La luz se comprime y se dobla en el limite del medio que produce la desaceleracion
Apertura numerica:
La calidad de un lente se establece con el valor de su apertura numerica (AN) que depende del diametro de la lente, la distancia de trabajo y el indice de refraccion
Determina la resolucion del detalle y la profundidad del foco, se calcula como= (n=indice de refraccion)(Sen0=Angulo) Capacidad de la lente objetivo para agrupar la luz refractada por los detalles de un objeto
Mientras más amplio es el ángulo de la lente, más capacidad tendrá de recibir luz y mayor será su poder de resolución.
Mientras más alta sea la AN, más corta será la distancia de trabajo
Poder de resolucion:
Es el valor de la mínima distancia que puede haber entre dos puntos para identificarlos (resolverlos) independientes y depende del poder de resolucion del objetivo empleado Un objetivo con un gran poder de resolucion, tiene un valor numerico de un poder de resolucion lo mas bajo posible
Resolucion= Longitud de onda de la luz/indice de refraccion
Aumento total
Es el aumento máximo que se puede alcanzar con un microscopio compuesto depende de la combinación del ocular y del objetivo que se utilice. AT= Aumentos de la lente objetivo X Aumentos de la lente ocular
El poder de la resolucion esta definido por: d=0.61(Longitud de onda/Apertura)
Microscopia a inmersion:
La difracción es minimizada con el uso del aceite de inmersión
Aberraciones:
Cromatica: es la imposibilidad de la lente para enfocar los diferentes colores en el mismo punto.
Esferica:es el resultado de la refracción de luz en otros puntos diferentes al centro, el resultado es que cuando se observa una imagen se observa un halo difuso a su alrededor.
Por curvatura de campo: no enfoca en una superficie plana sino esférica, esto da como resultado que cuando se enfoca el centro se desenfoca la orilla y viceversa.
Partes del microscopio compuesto:
Optica:
Lampara Filtro Condensador: Objetivos Ocular
Mecanica:
Diafragma de campo
Diafragma de condensador
Tornillos macrometricos y micrometricos
Platina
Pie y brazo
Revolver
Microscopio compuesto:
Es un microscopio óptico que tiene más de una lente de objetivo. Producen un aumento de 1000 veces el tamaño original.
Son utilizados para aumentar las imágenes de los objetos y organismos no visibles a la vista.
Microscopio simple:
Una lupa puede ser el ejemplo de un microscopio simple y la razon por la cual dicho lente no produce una imagen invertida es porque los rayos de luz divergen (Se separan) dando al observador la ilusion de que esta viendo un objeto más grande
Es aque que solo utiliza un lente
TIPOS DE MICROSCOPIOS USADOS EN LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS
Microscopio simple:
Utiliza una sola lente para la amplificación (lente convexa) de una pequeña distancia focal para la amplificación.En general, su aumento es de aproximadamente 10X. Su poder de aumento (m) viene dado por; m=1+ D/F D = menor distancia de visión y F = distancia focal de la lente del microscopio
Usos: Para estudiar la morfología de insectos, algas y hongos, en el estudio del tipo de suelo y sus componentes, utiliza para estudiar detalles de grabados, guiones con letras más pequeñas, etc.
Limitaciones:Tienen un aumento muy bajo; hasta 10X, Espejo para iluminación y falta de escenario mecánico, Requiere una muestra fina y teñida para una visión clara, Resolución y contraste de imagen muy bajos
Microscopio de Disección o Esteroscópico
Es un tipo de microscopio óptico que utiliza luces reflejadas desde la superficie de una muestra para producir una imagen de bajo aumento. Este microscopio puede ver objetos 3D, a diferencia de otros microscopios de luz que ven objetos fijos por laminillas.
Usos: Se utiliza principalmente durante la disección y visualización de especímenes disecados, asi como para microcirugias, examenes de artefactos arqueologicos y muestras geologicas, fabricacion y reparacion de nano aparatos electronicos.
Limitaciones: Tiene usos limitados, bajo aumento y es un sistema costoso
Microscopio compuesto:
Utiliza luz visible para la iluminación y sistema de lentes múltiples para la ampliación de la muestra. Generalmente, consta de dos lentes; lente objetivo y lente ocular. Puede ampliar imágenes hasta 1000X. Su poder de aumento es igual al producto del número de aumentos de la lente del objetivo en uso y de la lente ocular.
Es el microscopio más utilizado en campos biológicos como medicina, microbiología, ciencias de la vida, patología, hematología, anatomía, biología molecular, etc.
Microscopio de campo brillante:Se crea transmitiendo la luz a través del espejo o de una lámpara incorporada debajo de la platina. Esta técnica es adecuada para ejemplares translúcidos o transparentes, pero no para los opacos.
Microscopia de campo oscuro: Es un tipo de microscopio óptico que utiliza sólo la luz dispersada por la muestra para producir una imagen brillante con un campo oscuro alrededor de la muestra, utiliza un disco opaco adicional debajo de la lente del condensador (Paraboloide y Cardioide) que bloquea la luz proveniente de la fuente para llegar a la lente del objetivo, produce una resolución más alta y un mejor contraste que un microscopio de campo brillante y no hay necesidad de teñir a los especímenes.
Usos:Se puede observar también movilidad de microorganismos, permite ver los flagelos, movilidad microbiana, las espiroquetas, otras bacterias muy delgadas, se utiliza para estudiar microorganismos encapsulados, en citología para estudiar orgánulos internos, combina con imágenes hiperespectrales para caracterizar nanopartículas
Espiroquetas: Una espiroqueta es una bacteria Gram-negativa de forma cilíndrica y helicoidal, que se mueve por medio de un filamento axial. Las espiroquetas pueden ser patógenas o no, y causan enfermedades como la sífilis y la fiebre recurrente.
Limitaciones: Cualquier contaminante como las partículas de polvo puede dispersar la luz dando una imagen falsa, La dispersión delgada de la muestra es obligatoria, Las muestras deben estar húmedas yfuertemente iluminadas
Usos: en microbiología para estudiar la morfología de microorganismos, en histopatología para estudiar tejidos, efectos citopáticos, tumores, etc, en citología para estudiar la estructura celular de diferentes tipos de células y utilizado por el biólogo para observar laminillas de células, tejidos o segmentos de componentes biológicos
Los efectos citopáticos son los cambios que ocurren en las células cuando son infectadas por un virus.
Limitaciones: No puede producir imágenes de objetos más pequeños que la longitud de onda de la luz visible (0,4 μm), Tiene menor resolución y contraste de imagen, No se puede usar para ver estructuras internas vivas, Requieren una muestra delgada y teñida
Microscopio de contraste de fases:
La microscopía de contraste de fases fue desarrollada fundamentalmente por Zernike en 1932 y Se basa en el retraso de la longitud de onda que pueden producir diferentes estructuras con índices de refracción distintos.
Es un microscopio óptico que convierte pequeños cambios de fase en la luz en diferencias en la intensidad de la luz, desarrollando más contraste en las imágenes que pueden ser fácilmente detectadas por los ojos humanos. Cuando la luz pasa a través de especímenes transparentes se produce un pequeño cambio de fase que no puede ser detectado por nuestros ojos. Usando placas de fase, estos pequeños cambios de fase se convierten en cambios en la amplitud de la luz en donde estos cambios se puede observar como diferencias en el contraste de la imagen.
Usos: Se puede utilizar para observar células vivas en su estado natural sin manchar ni fijar. Los especímenes transparentes y los orgánulos subcelulares se pueden ver claramente con mejor contraste, Se utiliza en microbiología para observar protozoos, diatomeas, plancton, quistes, helmintos y larvas, para estudiar estructuras ubcelulares y procesos celulares, para estudiar cortes de tejido fino y patrones litográficos, dispersión de látex, fragmentos de vidrio y cristales.
protozoos: Organismos unicelulares eucariontas (Con nucleo definido) diatomeas: Organismos microscopicos unicelulares que pertenecen al grupo protista y son miembros del filo Bacillariophyta, las diatomeas colonizan todo tipo de ambientes humedos (agua dulce, salobre (El agua salobre es agua que tiene más salinidad que el agua dulce, pero menos que el agua de mar) y marina) helmintos: Gusanos parasitos, son una division de parasitos eucariotas que viven y se alimentan de huespetes vivos
Microscopio de luz ultravioleta:
Depende de la absorción de esa luz por las moléculas de la muestra. La fuente de luz ultravioleta tiene una longitud de onda de 200 nm, por lo tanto puede alcanzar una resolución de 100 nm. Dado que el vidrio no transmite las longitudes de onda más cortas de la luz ultravioleta, los elementos ópticos de estos microscopios están hechos con cuarzo, fluorita o sistemas de espejos aluminizados.
Usos: sirve para detectar ácidos nucleicos, proteínas que contienen determinados aminoácidos. Mediante longitudes de ondas específicas para la iluminación se puede obtener mediciones espectrofotométricas para cuantificar el DNA y el RNA de cada célula.
Limitaciones: de acuerdo con su aplicación o el campo en el que se van a utilizar, llegan a ser poco prácticos, ya que no es posible visualizar directamente la muestra a través de los oculares.
Microscopio de flourescencia:
Se utiliza para visualizar muestras capaces de emitir fluorescencia; capaces de emitir determinada longitud de onda cuando previamente ha incidido sobre ellas una luz de menor longitud de onda. Este tipo de microscopía se utiliza para diagnóstico microbiológico y en ecología microbiana.
Usos: Estudio de la estructura de células fijas y vivas y orgánulos celulares, para medir el estado fisiológico de las células, Detección de bacterias ácido-resistentes, parásitos de la malaria y otros microorganismos en muestras clínicas, Utilizado en inmunología y bioquímica para estudiar macromoléculas y ácidos nucleicos, Utilizado en la técnica de hibridación fluorescente in situ (FISH) en el estudio de la ecología microbiana
Limitaciones: El fotoblanqueo limita el intervalo de tiempo para la observación de la muestra, efectos fototóxicos del fluoróforo y necesidad de fluoróforos específicos para teñir estructuras específicas
Microscopio confocal:
Combina fundamentalmente la microscopía de fluorescencia con la captura y digitalización de imágenes con un ordenador, la obtención de imágenes digitalizadas en diferentes planos de profundidad de la muestra y su ulterior (Ulterior es un adjetivo que se usa para describir algo que está más allá o después de otra cosa) recombinación permiten la reconstrucción y análisis tridimensional de lasestructuras.
Usos: Detección de marcados inmunocitoquímicos en tejidos, Análisis de colocalización, obtención de secciones en serie para reconstrucción pseudo 3D y 3D.
La inmunocitoquímica es una rama de la citoquímica que se ocupa de la localización microscópica de las proteínas presentes en los tejidos o células. Es un conjunto de técnicas diseñadas para la localización de moléculas en los tejidos mediante el empleo de anticuerpos
Microscopio electronico:
Utiliza electrones acelerados, haces en lugar de rayos de luz, para iluminar la muestra y obtener la imagen altamente aumentada, las lentes de vidrio son reemplazadas por electroimanes.Debido a la longitud de onda muy corta de los electrones, este microscopio produce una imagen de muy alta resolución con un aumento de hasta 10.000.000X. Se producen imágenes de muy alta calidad con un contraste muy alto, revelando estructuras detalladas. La muestra de hasta 0,2 nm se puede ver claramente con un microscopio electrónico.
Microscopio electronico de barrido (SEM)
Es un instrumento que permite la observación y caracterización superficial de materiales inorgánicos y orgánicos, entregando información morfológica del material analizado. Las principales utilidades del SEM son la alta resolución (~100 Å), la gran profundidad de campo que le da apariencia tridimensional a las imágenes y la sencilla preparación de las muestras.
Usos: Sus análisis proporcionan datos como textura, tamaño y forma de la muestra, contiene algunos instrumentos detectores adicionales como detectores de electrones retrodispersados, detectores de electrones secundarios y detectores de rayos X.
Limitaciones: Tiene menos poder de aumento que TEM, la imagen será de mayor resolución y más nítida.
Microscopio electronico de transmision (TEM):
Es el microscopio más utilizado
Es un tipo de microscopio electrónico que utiliza electrones transmitidos para desarrollar una imagen ampliada de una muestra.En este sistema, se utilizan muestras muy delgadas, no más de 100 nm (aproximadamente 200 veces más delgadas que las muestras utilizadas en el microscopio compuesto). Produce imágenes en blanco y negro en 2D con una resolución muy alta y un aumento de 2 a 50,000X.
Microscopio de Sonda de Barrido (SPM):
Es un tipo de microscopio que utiliza una sonda de barrido para “escanear” la superficie de la muestra y registrar la interacción para desarrollar una imagen. Proyecta los detalles de los átomos y moléculas de la superficie. El campo de fuerza atómica y el microscopio de efecto túnel de barrido son el tipo más utilizado.
Microscopio de efecto túnel: Tambien conocido como microscopio ciego es un poderoso instrumento que permite visualizar superficies a escala del átomo. La topografía de superficies se realiza mediante una punta de wolframio
Microscopio de fuerza atomica (ATM): También se llama microscopio de fuerza de barrido. Puede medir propiedades de especímenes como altura, fricción y magnetismo. La imagen será muy precisa y la resolución se puede determinar en milímetros.Da una imagen en 3D. También se puede utilizar para obtener imágenes de elementos vivos. Funciona midiendo fuerzas intermoleculares y observando átomos de superficie mediante el uso de una sonda de barrido.
Usos: Se utiliza para analizar propiedades físicas como magnetismo, fricción, propiedad eléctrica, viscoelasticidad, en la identificación de compuestos, cristales y elementos, en patología para estudiar células cancerosas y se utiliza en imágenes y el estudio de macromoléculas como proteínas y ácidos nucleicos
Limitaciones: El análisis lleva más tiempo, por lo que la deriva térmica de la muestra es un gran desafío, Amplificación limitada. A la vez produce imágenes de un área muy pequeña (sólo unos 150 nm ×150 nm)