O MICROSCÓPIO

               A curiosidade humana e o fantástico mundo científico apresentaram, dentre inúmeras outras descobertas, o microscópio, aparelho capaz de aumentar a imagem de pequenos objetos. O crédito por essa incrível invenção foi dado, em 1591, aos holandeses Hans Janssen e seu filho Zacarias, fabricantes de óculos. Eles ampliavam as imagens e observavam objetos muito pequenos por meio de duas lentes de vidro montadas nas extremidades de um tubo. 

            Posteriormente, o holandês Antonie van Leewenhoek construiu microscópios de apenas uma lente, pequena e quase esférica, entre duas placas de cobre, aperfeiçoando o instrumento. Ele foi o primeiro a utilizar o microscópio visando o entendimento da natureza e por isso estudou materiais como água estagnada, embriões de plantas, sangue, esperma e visualizou micro-organismos. 

            Com essas descobertas, Robert Hooke foi encarregado de construir um microscópio ainda mais poderoso. Ele desenvolveu um aparelho com duas lentes ajustadas nas extremidades de um tubo de metal. E por possuir duas lentes, a ocular e a objetiva, ficou conhecido como microscópio composto. Com isso, novas pesquisas foram realizadas e a tecnologia aprimorada. 

            Atualmente, os aparelhos utilizados nos laboratórios de biologia de escolas e universidades são, na maioria, microscópios ópticos ou fotônicos, que utilizam luz. Eles possuem dois conjuntos de lentes de vidro ou de cristal, e geralmente fornecem ampliações de 100 a 1000 vezes. A luz, projetada através do objeto em observação, atravessa as lentes da objetiva e chega ao olho do observador. Utiliza-se então um micrômetro e um macrômetro para focalizar o objeto fracionado na lâmina estudada e o charriot para efetuar a varredura, que é a visualização dos diferentes campos de uma lâmina. 

            Para a melhor utilização do microscópio, diversas técnicas foram formalizadas e inovações foram feitas. Corantes, fixadores, micrótomo, esfregaço, esmagamento. Esses são alguns materiais e algumas técnicas que são necessárias em um laboratório que utiliza microscopia. 

            As diferentes técnicas utilizadas em microscopia dependem também das finalidades laboratoriais. Por exemplo, se as lâminas forem para fins educacionais, deve-se tentar montar uma lâmina permanente, no entanto, se a lâmina for preparada para testes laboratoriais na área de saúde, como contagem de células, tal técnica deve ser descartada, seguindo as normas de biossegurança necessárias.

            Há também os microscópios eletrônicos, que permitem o estudo mais detalhado da estrutura interna da célula, podendo proporcionar aumentos de 5 mil e 100 mil vezes.

            No microscópio eletrônico de transmissão há, em vez de luz, um feixe de elétrons que atravessa o material biológico, produzindo a imagem. Já o microscópio eletrônico de varredura por meio também de elétrons, estuda-se detalhes de superfícies de objetos sólidos. O material deve ser desidratado e recoberto com uma fina camada de metal. Com a movimentação de um feixe de elétrons, a superfície do material é captada por um sensor e então há uma interpretação computadorizada dessa superfície. 

Por Giorgia Lay-Ang
Graduada em Biologia
Equipe Brasil Escola

O Microscópio Óptico, suas partes e funções

Microscópio óptico.

        Também conhecidos como lupas ou lentes de ampliação, os microscópios mais simples são dotados de uma lente convergente, ou sistema de lentes equivalente. Para facilitar o manuseio e a observação, algumas lentes são montadas em suportes, fixos ou portáteis, como os que se usam nas lentes de leitura. Os microscópios simples já eram utilizados em meados do século XV. Em 1674, o naturalista holandês Antonie van Leeuwenhoek produziu lentes suficientemente poderosas para observar bactérias de dois a três micrometros de diâmetro.

            O microscópio composto consta, em essência, de um sistema óptico formado por dois conjuntos de lentes. Um conjunto, denominado objetiva, é montado perto do objeto examinado e forma no interior do aparelho uma imagem real. O outro conjunto, chamado ocular, permite ao observador ver essa imagem ampliada. A objetiva tem um poder de ampliação que varia de duas a cem vezes, enquanto o da ocular não ultrapassa dez vezes.

A objetiva e a ocular são colocadas nas extremidades diametralmente opostas de um tubo, o canhão, constituído de duas partes encaixadas, que podem ser estendidas e encurtadas, como tubos telescópicos. O movimento é possibilitado por dois parafusos, o macrométrico e o micrométrico, conforme seja ele rápido ou lento. Essa variação do comprimento do canhão resulta na aproximação ou afastamento do conjunto objetiva-ocular com relação ao objeto observado. A distância entre os dois sistemas de lentes, porém, permanece constante.

            O canhão é montado numa armação articulada que sustenta também a platina (chapa sobre a qual é colocada a lâmina de vidro com o objeto a ser observado). Os raios luminosos provenientes de uma fonte qualquer, natural ou artificial, são projetados no objeto com ajuda de um espelho refletor móvel e de uma pequena lente, chamada condensador. Para ser ampliado, o objeto precisa ser posto a uma distância do instrumento pouco maior que a distância focal da objetiva. A ampliação obtida é função das distâncias focais dos dois sistemas de lentes e da distância que os separa.

          Os microscópios mais antigos eram dotados de uma objetiva simples. Usavam-se sistemas de prismas para fornecer ao instrumento visão binocular. Esse tipo de microscópio é usado ainda hoje, mas seu emprego tem diminuído em benefício do microscópio de dupla objetiva, dotado de visão binocular. Constituído de dois microscópios (um para cada olho do observador), montados de tal maneira que os raios luminosos se concentram todos no foco comum aos dois sistemas ópticos, o microscópio de objetiva dupla pode ser dotado de visão estereoscópica (para formar imagens em três dimensões), para o que são empregadosprismas especiais. A utilização do microscópio em serviços especializados, nos quais se exige grande precisão, é possibilitada pelo uso de diversos acessórios, entre os quais se contam filtros, discos micrométricos, oculares micrométricas, polarizadores e analisadores.

Microscópio eletrônico.

   

            Em 1924 o físico francês Louis de Broglie mostrou que um feixe de elétrons pode ser considerado uma forma de movimento ondular com comprimentos de onda muito menores que os da luz. Com base nessa idéia, o engenheiro alemão Ernst Ruska inventou o microscópio eletrônico em 1933. Nesse aparelho, as amostras são iluminadas por um feixe de elétrons, focalizados por um campo eletrostático ou eletromagnético. Os microscópios eletrônicos produzem imagens detalhadas com uma ampliação superior a 250.000 vezes. Ao mostrar imagens de objetos infinitamente menores que os observados ao microscópio óptico, o microscópio eletrônico contribuiu para o progresso do conhecimento da estrutura da matéria e das células.

Microscópio acústico.

            Como as ondas sonoras têm comprimento de onda comparável ao da luz visível, surgiu, na década de 1940, a idéia de empregar som e não luz em microscopia. Os primeiros microscópios acústicos, porém, foram produzidos somente na década de 1970. Como as ondas sonoras, ao contrário da luz, podem penetrar em materiais opacos, os microscópios acústicos são capazes de fornecer imagens das estruturas internas, assim como da superfície, de muitos objetos que não podem ser vistos ao microscópio óptico.

Microscópio de tunelamento.

            A invenção, em 1981, do microscópio de tunelamento (MT) valeu ao alemão Gerd Binnig e ao suíço Heinrich Rohrer -- bem como a Ernst Ruska -- o Prêmio Nobel de física de 1986. O MT mede a corrente elétrica criada entre a superfície do objeto estudado e uma ponteira-sonda de tungstênio. A força da corrente depende da distância entre a ponteira e a superfície. A partir dessa informação, é possível produzir uma imagem de alta resolução, em que são vistos até os átomos. Para isso, a extremidade da ponteira-sonda deve consistir em um único átomo, e sua elevação sobre a superfície tem de ser controlada com uma posição de alguns centésimos de angström (o diâmetro de um átomo é de aproximadamente um angström, ou um décimo bilionésimo de metro). Durante seus movimentos invisíveis, a ponteira é guiada por alterações minúsculas no comprimento das pernas de um tripé de sustentação. Essas pernas são feitas de um material piezelétrico que muda de dimensões sob a influência de um campo elétrico.

Autoria: Tatiane Leite da Silva

Trabalho feito pelos alunos:

Marcos Henrique de Castro

Mateus Filipe Silveira

Rafael Henrique Ribeiro

Stanley Batista de Oliveira

José Carneiro Cabral


Professor: Carlos Eduardo Estêves de Paula