Universidad Veracruzana
El Microscopio Aplicaciones de la microscopia en la histología y la biología celular Alumno: Azael Ahumada Zamudio
Experiencia Educativa: Histología Catedrático: Catedrático: Dra. Guadalupe Melo Santiesteban Santiesteban Sección: 202 Periodo: Segundo Fecha: Febrero del 2011
Objetivos El siguiente ensayo tiene como objetivo dar a conocer acerca del microscopio, sus aplicaciones en la histología y los diferentes tipos de estudios con ellos.
Introducción La totalidad del conocimiento actual referido a la estructura y la función de los organismos biológicos tiene su fundamente en los métodos necesarios para la investigación de las células y los tejidos, En algunos casos, los grandes avances en las comprensión y el conocimiento fueron consecuencia directa del desarrollo de una nueva técnica, La creación de la microscopia electrónica, los métodos de fraccionamiento celular, la inmunohistoquímica y la tecnología de DNA son ejemplos claros. Es necesario contar con ciertos conocimientos respecto de los principios fundamentales de los métodos aplicados con mayor frecuencia, para que el estudio de la histología no sea tan solo un aprendizaje de determinados hechos sino que además permita adoptar una postura crítica frente a ellos. En consecuencia, se comenzara el estudio de la histología con un breve análisis de las generalidades de los métodos histológicos, si bien a menudo será de gran utilidad revisar alguno de estos métodos relacionados con el estudio especifico de las células y los tejidos. En general, los métodos histológicos se clasifican en dos grupos: los que se basan en la observación directa de células y tejidos vivos, y los que analizan material muerto o inanimado. En un lugar intermedio se ubican las técnicas de aislamiento de los componentes de células vivas mediante métodos de centrifugación. En todos los casos se comienza con el análisis microscópico, de importancia fundamental para todos los métodos histológicos.
Material y métodos Se asistió al Hospital General de Zona No. 71 del IMSS, localizado en la ciudad de Veracruz, Ver; para observar los pasos de cómo se desarrolla la prueba de tejidos y el resultado final visto en un microscopio óptico.
Resultados Se obtuvo como resultado poder apreciar las partes de los componentes celulares a través del microscopio óptico y las partes que constituyen estas y el propio microscopio.
Desarrollo EL microscopio es el instrumento mas importante en la hitologiam debido al pequeño tamaño de las estructuras analizadas. Cuando la luz atraviesa un material biológico, cambian sus características, y estas modificaciones se hacen visibles mediante los sistemas de lentes. EL ojo puede diferenciar variaciones de intensidad de la luz y de color. En consecuencia, es necesario modificar la luz, para que el preparado se observe como formado por elementos mas oscuros y más claros o de distintos colores.
Microscopio óptico Está compuesto por partes mecánicas y ópticas. Los componentes ópticos constan de tres sistemas de lentes: condensador, objetivo y ocular. El condensador produce un haz de luz que ilumina el objeto estudiado. El objetivo aumenta el objeto y proyecta la imagen sobre el ocular. El ocular aumenta aun mas la imagen y la proyecta sobre la retina del ojo del observador. El aumento total se determina mediante el producto del aumento del objetivo por el aumento del ocular. El poder de resolución depende de la longitud de onda de la luz utilizada y de las aperturas numéricas del objetivo y el condensador. EL máximo poder de resolución que se puede obtener es de 0,2 um, pero con los preparados rara vez excede de 0,5 um. Para obtener el máximo poder de resolución, de alrededor de 0,2 um, e requiere un aumento de unas 1,000-1,400 veces. Sobre la base del microscopio óptico común se han desarrollado varios microscopios especiales, cada uno de los cuales presenta ventajas y limitaciones. Microsco pio de campo oscuro Se utiliza para analizar partículas pequeñas, que presentan muy escaso contraste con la microscopia óptica o que se encuentran en el limite del poder de resolución o por debajo de este. Se emplea un condensador especial, el cual impide que llegue luz directa al objetivo, de manera que solo incide en este lente la luz desviada o esparcida por las pequeñas partículas que se desea investigar. Se
observan luminosas sobre un fondo oscuro. En la histología se utiliza a menudo el campo oscuro para el análisis de preparadoras radioautográficas. Microsco pio de contraste de fase Los tejidos no coloreados producen muy escaso contraste dado que no absorben cantidades importantes de luz. Sin embargo producen cierto retardo en las longitudes de onda, de acuerdo con la ³densidad óptica´ variable de tejidos, es decir, los distintos índices d refracción. Mediante el microscopio de contraste de fase es posible transformar estas diferencias de fase no visibles , en diferencias de amplitud es decir, que las diferencias d refracción entre los componentes del tejido se transforman en diferencias de intensidad que pueden ser captadas por el ojo humano. Es posible transformar en visibles componentes de las células vivas. Microsco pio de interferencia Esta construido sobre la base de principios similares al microscopio de contraste de fase, dado que también en este caso se utilizan las diferencias de fase producidas por la luz que atraviesa el objeto. Mediante el microscopio de interferencia es posible tener datos cuantitativos. Esto se logra al dividir la luz de una única fuente en dos haces luminosos, de los cuales uno se envía a través del objeto y el otro no se altera, por lo que actúa como haz de referencia. Después se vuelven a unir ambos haces, que interfieren entre si del mismo modo que en el microscopio de contraste de fase. El haz que atravesó el objeto sufre un retraso respecto al haz de referencia, es decir, sufre una modificación de fase. Una variante del microscopio de interferencia es el microscopio de contraste por interferencias diferencial, en el cual los dos haces luminosos separados tiene polaridad opuesta, por lo que se aumenta el contraste y se obtiene una imagen de aspecto tridimensional del objeto investigado. Microsco pio de luz polarizada Los componentes cristalinos y fibrosos del material biológico poseen una orientación característica de las moléculas. En consecuencia, cuando se ilumina el objeto con luz polarizada plana, esta se divide en dos componentes con distinta velocidad, es decir, desfasados entre si. Se haba de estructuras birrefringentes o anisótropas. En contraste, se denomina estructuras isótropas a las que no dividen la luz polarizada por lo que el índice de refracción es igual en todas direcciones. Se obtiene datos referidos a la anisotropía del objeto mediante el microscopio de luz polarizada, que se diferencia del microscopio óptico común por tener dos filtros polarizantes. Uno de ellos, el polarizador, se encuentra antes del preparado y el otro, el analizador, esta ubicado por detrás. El polarizador transforma la luz en una polarizada plana antes de llegar al objeto, mientras que el analizador se utiliza
para registrar las modificaciones de la polarización de la luz que ha atravesado el preparado. La birrefringencia de un objeto depende de una estructura regular determinada. luorescencia Microsco pio de f
Determinadas sustancia fluorescen, tienen la particularidad de irradiar luz de otra longitud de onda al ser iluminadas. La luz irradiada siempre presenta una longitud de onda mas larga que la original. Algunos componentes biológicos tienen fluorescencia natural y se denomina autofluorescencia, mientras que otro adquieren la fluorescencia después de un tratamiento con determinados colorantes. En el microscopio de fluorescencia se ilumina el preparado con intensa luz de la longitud de onda capaz de activar de colorante fluorescente empelado. Esto se lleva a cabo mediante un filtro de color adecuado que se coloca por debajo del condensador; así se filtra la luz antes de que incida en el preparado. Se coloca un filtro por encima del objetivo con un color correspondiente a la longitud de onda de la luz que emite el colorante utilizado como fluorescente. Microsco pio de barrido confoca l Una limitación de la microscopia de fluorescencia radica en la necesidad de que todo el espesor del preparado emita fluorescencia, pero solo es posible enfocar el objetivo en un plano del corte a la vez. La luz emitida por fluorescencia desde zonas del preparado ubicadas por encima y por debajo del plano focal puede restar nitidez a la imagen. El preparado se ilumina por un rayo laser que barre todos los puntos del plano focal, mientras que la luz emitida por el preparado atraviesa una hendidura muy estrecha que detiene a luz emitida por el preparado atraviesa una hendidura muy estrecha que detiene la luz emitida por otros niveles, distintos del plano focal. Microsco pio de luz ultravioleta Con el empleo de luz ultravioleta con longitud de onda de alrededor de 250 nm, casi la mitad de la luz visible que se utiliza habitualmente en el microscopio óptico, en principio es posible duplicar el poder de resolución. El microscopio de luz ultravioleta, permite el paso de la luz, que es invisible. Microsco pio electrónico El microscopio electrónico se debe a que se reemplaza la lux visible, de longitud de onda de alrededor de 500 nm, por una haz de electrones de longitud de onda del orden de 0,005 nm, Se calienta un cátodo filamentoso del metal tungsteno en una atmosfera de vacio por los que emite electrones que son acelerados desde el ánodo debido a una diferencia de potencial de alrededor de 50-100kc, EL ánodo
tiene la forma de una placa metálica con un orificio en el centro, a través del cual pasan algunos de los electrones para formar un flujo constante o haz de electrones. La formación de la imagen en el microscopio electrónico se debe, a la dispersión de los electrones, Así se dispersan los electrones que colisionan con los núcleos atómicos y con sus electrones en el objeto, a menudo de manera tal que inciden por fuera de la lente objetivo. El microscopio electrónico esta limitado por el escaso poder de penetración del haz de electrones. Este implica la necesidad de utilizar cortes de tejido muy delgados. Esta limitación se puede superar en parte mediante el uso del denominado microscopio electrónico de alto voltaje, cuyo haz de electrones que alrededor de 10 veces más rico en energía que el que se utiliza en los microscopios electrónicos comunes. El microscopio estereoelectronico, permite cortes de tejido más gruesos, ya que el mismo preparado es fotografiado desde dos ángulos algo diferentes. Microsco pio electrónico de barrido En el microscopio electrónico de barrido los electrones no atraviesan el objeto, la imagen se forma indirectamente, a través de la captación puntual de detalles en la superficie del preparado. El preparado se recubre de una delgada capa de un metal pesado y se bombardea con un haz de electrones muy estrecho, que ³barre´ sobre el objeto en un patrón lineal y lo copia. Desde cada punto se emiten electrones secundarios, de modo tal que la intensidad de la emisión secundaria varía según el ángulo con que incide el haz de electrones sobre la superficie. La emisión secundaria se mide con un detector ubicado cerca del preparado y adaptado a una pantalla de televisión, cuyos rayos catódicos barren en forma coordinada con el haz de electrones ³que iluminan´. La imagen obtenida se visualiza directamente sobre la pantalla y se puede registrar en una fotografía o en forma digital.
Conclusión El microscopio es un instrumento sumamente importante en las pruebas histológicas ya que es el que nos permite poder observar con mayor eficacia las diferentes partes de las células. Gracias a él se ha podido dar a conocer mejor las diferentes estructuras de los tejidos.
Bibliografía y
y
y y
y y
y y
y y
Geneser, F. (1999) Histología. 3° ed. Estados Unidos. Editorial Médica Panamericana. Blakiston Divison. (1968). Histology. 2° ed. New York: McGraw Hill Book Company. Ham, A.(1975).Tratado de Histología. 7° ed. Editorial Interamericana. Leeson,R.,Leeson,T.,Paparo,A.(1987).Histología. 5° ed. México, DF. Editorial interamericana. Junqueira,L. Caneiro,J. (1982). Histologia Basica. 2° ed. Salvat editores. Ross. Romrell. Kage. (1998). Histologia. 3°ed. Editorial medica Panamericana. Welsch,U. (2009). Histologia. 2° ed. Editorial medica Panamericana. Fortoul Teresa, Castell Andrés 1° ed. (2010) Mexico, D.F. Editorial McGrawHill Interamericana Gama, A.(2007) Biología I.3° ed. México. Editorial Pearson Education. Copenhaver, W.M. Tratado de histología 17ª edición. Mexico, D.F.(1981), Editorial Interamericana
