Evolución de los instrumentos de observación de células y moléculas

  • MICROSCOPIO ÓPTICO

    MICROSCOPIO ÓPTICO
    Zacharias Janssen es considerado el inventor del primer microscopio, que consistía en un tubo con una lente convexa en cada uno de sus extremos, llegando a 9x de magnificación. Gracias a éste, observaron que era posible apreciar los objetos con una precisión mayor. El perfeccionamiento del mismo permitiría observar más tarde a las células.
    Sin embargo, muchos consideran que Hans, su padre, también estuvo involucrado en la invención ya que Zacharias era solo un adolescente cuando lo construyó.
  • MICROSCOPIO COMPUESTO “OCCHIOLINO”

    MICROSCOPIO COMPUESTO “OCCHIOLINO”
    Galileo Galilei construyó un microscopio compuesto, al que denominó como “occhiolino” (ojito). Este microscopio consistía en un tubo de unos 20 cm de largo con dos lentes: una cóncava y otra convexa. Galileo llegó a este resultado modificando uno de sus telescopios y, quizá, sin tener conocimiento del instrumento inventado por Zacharias. Sin embargo, a diferencia del microscopio de Zacharias, el “occhiolino” sólo funcionaba mediante la incidencia de una luz reflejada.
  • MICROSCOPIO COMPUESTO DE LENTES CONVEXAS

    MICROSCOPIO COMPUESTO DE LENTES CONVEXAS
    Cornelius Drebbel, inventor holandés, presentó en Londres, y más tarde en Roma, su versión de un microscopio compuesto utilizando dos lentes convexas.
    Gracias a la fama que cobró su invención, logró posicionarse en un nivel prestigiado en la sociedad. Pese a ello, su prestigio se vio afectado en sus inicios dado que varias personas se atribuyeron su invento tecnológico en aquella época.
  • INTRODUCCIÓN DEL TÉRMINO “MICROSCOPIO”

    INTRODUCCIÓN DEL TÉRMINO “MICROSCOPIO”
    El botánico Giovanni Faber, amigo de Galileo Galilei, fue quien acuñó el nombre "microscopio" por analogía con “telescopio”. El término “microscopio” es la conjunción de dos conceptos: por un lado “micro”, que es equivalente a “pequeño”, y por otro lado “scopio”, que significa “observar”; por lo que se refiere a la observación pequeña, o en menor grado.
  • MICROSCOPIO COMPUESTO DE CAMPANA

    MICROSCOPIO COMPUESTO DE CAMPANA
    Giuseppe Campana generó un salto cualitativo cuando inventó un microscopio de 9 cm construido en madera y soportado por un anillo de metal, que permitió el enfoque mediante el desplazamiento de la porción interior por un mecanismo de tornillo. En la base presentaba un disco de madera con un agujero central, lo que lo hacía apto para observar especímenes por transparencia. Por sus reducidas dimensiones se lo consideraba unos de los primeros microscopios de bolsillo.
  • MICROSCOPIO COMPUESTO DE DIVINI

    MICROSCOPIO COMPUESTO DE DIVINI
    Eustachio Divini, astronómo italiano, desarrolló un microscopio compuesto de mayor porte. Éste estaba construido con tubos de cartón telescopados. En la porción superior poseía un juego de dos lentes enfrentadas por la convexidad, y en la porción inferior, una lente montada en madera. El sistema estaba sostenido sobre un trípode de metal.
  • MICROSCOPIO COMPUESTO DE COCK Y HOOKE

    MICROSCOPIO COMPUESTO DE COCK Y HOOKE
    Christopher Cock y Robert Hooke, uno aportando la construcción y el otro el diseño, son los responsables de la creación del microscopio compuesto. Se trataba de instrumento de lentes convexos con 30x de aumento, que le permitió a Hooke observar finas rodajas de corcho, en las cuales encontró algunos poros vacíos poligonales a los que denominó como “células”. Posteriormente a su descubrimiento, publicó un libro bajo el nombre de “Micrographia”, donde incluía ilustraciones de sus observaciones.
  • MICROSCOPIO SIMPLE

    MICROSCOPIO SIMPLE
    Anton van Leeuwenhoek era un individuo curioso que disfrutaba observar el mundo a su alrededor. Fue así que, utilizando diseños descriptos por Hooke en “Micrographia”, inventa por primera vez el microscopio simple, con una sola lente convexa que le permitió alcanzar aumentos de 200x. Era de pequeño tamaño y constaba de una pequeña esfera de vidrio. Gracias a su invento, fue el primero en conocer el mundo de las bacterias, protozoos, espermatozoides y células sanguíneas.
  • PRIMER MICROSCOPIO BINOCULAR

    PRIMER MICROSCOPIO BINOCULAR
    Chérubin d'Orléans construyó el primer microscopio binocular. Él mismo había inventado poco antes el telescopio binocular e intentó extrapolar su idea a los microscopios.
    Este instrumento tenía dos objetivos, cada uno con un ocular distinto. Pese a ello, el resultado no fue totalmente satisfactorio ya que las imágenes observadas aparecían en tres dimensiones y con los relieves invertidos. Finalmente, este primer intento de microscopio binocular cayó en el olvido.
  • MICROSCOPIO COMPUESTO DE MARSHALL

    MICROSCOPIO COMPUESTO DE MARSHALL
    John Marshall mejoró el microscopio compuesto de Hooke, haciéndolo de un mayor tamaño (aproximadamente 50 cm), y le añadió una platina que, al elevar la muestra de la base, permitía una mejor calidad de observación por transparencia. Asimismo, le agregó un tornillo paralelo a la barra convirtiéndolo en micrométrico aumentando, así, la agudeza del enfoque fino. Marshall fue uno de los primeros en comercializar el microscopio.
  • MICROSCOPIO DE TIPO CULPEPER

    MICROSCOPIO DE TIPO CULPEPER
    Edmund Culpeper construyó varios microscopios simples. Más tarde, Culpeper desarrolló un tipo de microscopio compuesto montado sobre un trípode con el aporte de un espejo colocado bajo la platina que permitía una mejor iluminación de la muestra y, a su vez, una mejor evaluación por transparencia. Tales instrumentos se conocen como "microscopios de tipo Culpeper".
    Este diseño fue muy popular entre distintos fabricantes durante el siguiente siglo.
  • PRIMEROS OBJETIVOS LIBRES DE ABERRACIÓN CROMÁTICA PARA MICROSCOPIOS

    PRIMEROS OBJETIVOS LIBRES DE ABERRACIÓN CROMÁTICA PARA MICROSCOPIOS
    Chester Moore Hall encontró una combinación de lentes que corregían, de manera significativa, la aberración cromática de los microscopios. La aberración hacía que la imagen pierda nitidez debido a características no ideales de las lentes y a la naturaleza de la luz.
    En sus comienzos, Chester tenía como objetivo tratar de reducir la aberración cromática de los telescopios. Afortunadamente, tiempo más tarde, sus objetivos libres de aberración cromática fueron también aplicados a los microscopios.
  • MICROSCOPIO COMPUESTO DE CUFF

    MICROSCOPIO COMPUESTO DE CUFF
    John Cuff diseñó y produjo un microscopio compuesto, en el que suplantó los tres pilares que sustentaban la platina y el sistema óptico del modelo de Edmund Culpeper (debido a que resultaba incómodo para manejarlo), por dos barras de metal: una de ellas permanece fija, mientras que la otra se desliza sobre esta. El enfoque fino se hacía mediante un tornillo.
    Este instrumento rápidamente suplantó el tipo Culpeper y se volvió muy codiciado en toda Europa.
  • PRIMER REVÓLVER PARA MICROSCOPIOS

    PRIMER REVÓLVER PARA MICROSCOPIOS
    Jeremiah Sisson, fabricante de instrumentos británico, fue el primero en construir el revólver para microscopios. Esto permitió cambiar el objetivo con el que se observaba la muestra.
    Más tarde, este elemento fue introducido enseguida por los fabricantes más importantes de microscopios.
  • PRIMEROS OBJETIVOS LIBRES DE ABERRACIÓN ESFÉRICA PARA MICROSCOPIOS

    PRIMEROS OBJETIVOS LIBRES DE ABERRACIÓN ESFÉRICA PARA MICROSCOPIOS
    Joseph Jackson Lister, años más tarde, perfeccionó la idea de Chester Moore Hall. Es por eso que construyó los primeros objetivos acromáticos para microscopio que permitieron corregir la aberración esférica, que es un defecto de exceso de refracción de la parte más periférica de una lente convexa que produce un foco imperfecto y una visión confusa de la imagen. Este logro, supuso un salto cualitativo y cuantitativo de primera magnitud en las ciencias que empleaban masivamente microscopios.
  • MICROSCOPIO DE LUZ POLARIZADA

    MICROSCOPIO DE LUZ POLARIZADA
    En 1828, William Nicol desarrolló el prisma polarizador (“prisma de Nicol”), que sentó las bases para el desarrollo del microscopio de luz polarizada. Es así como, dos años más tarde, el astrónomo y naturalista Giovanni Battista Amici, construyó el primer microscopio de polarización. Gracias a este microscopio, junto con el aporte de Nicol, se pudo observar tanto el interior como también la superficie de la muestra que se analizaba.
  • MICROSCOPIO INVERTIDO

    MICROSCOPIO INVERTIDO
    John Lawrence Smith, químico estadounidense, fue el primero en construir el microscopio invertido. Se trataba de un microscopio cuya estructura estaba invertida en comparación al microscopio convencional. La fuente de luz estaba ubicada por encima de la platina.
    Este instrumento fue utilizado principalmente para cultivos celulares sin una preparación previa.
  • MICROSCOPIO BINOCULAR DE RIDDELL

    MICROSCOPIO BINOCULAR DE RIDDELL
    John Leonard Riddell inventó un nuevo microscopio binocular que se basó en un sistema de prismas que permitía dividir la imagen proveniente de un solo objetivo: la mitad derecha de la imagen era dirigida hacia un ocular, mientras que la otra mitad era dirigida hacia el otro ocular. Sin embargo, la imagen obtenida era poco nítida, y con un aumento menor que el que ofrecía el microscopio monocular. Por este motivo, la comunidad científica continuó usando el microscopio monocular para sus tareas.
  • MICROSCOPIOS “ZEISS”

    MICROSCOPIOS “ZEISS”
    En 1847, Carl Zeiss comenzó a vender microscopios hechos en su taller; aunque su negocio empezó a crecer en 1876 cuando se asoció con Ernst Abbe, que desarrolló una teoría sobre la formación de la imagen, que le permitió calcular la máxima resolución alcanzable con un microscopio óptico. Es así como, aplicando esta teoría, ambos comenzaron a construir microscopios de calidad superior. Con el paso de los años, "Carl Zeiss" se convirtió en una de las empresas líderes de venta de equipos ópticos.
  • DESARROLLO DE LA ILUMINACIÓN KÖHLER PARA MICROSCOPIOS

    DESARROLLO DE LA ILUMINACIÓN KÖHLER PARA MICROSCOPIOS
    El profesor August Köhler fue quien propuso un método de iluminación para optimizar la observación microscópica y la microfotografía, que permite aprovechar al máximo las capacidades de las lentes (objetivos) iluminando la muestra con un campo de luz uniforme cuyo diámetro sea igual al del área de captura del objetivo.
    En la actualidad, la gran mayoría de microscopios modernos están diseñados con la iluminación Köhler.
  • ULTRAMICROSCOPIO

    ULTRAMICROSCOPIO
    Richard Adolf Zsigmondy, en colaboración con Heinrich Siedentopf, construyó el ultramicroscopio, en el que la muestra era fuertemente iluminada por una de sus dos caras, contra un fondo oscuro. Este instrumento le permitió la observación de partículas coloidales.
    Por sus investigaciones de las partículas coloidales, que con posterioridad se revelaron decisivas en el desarrollo de la bioquímica, obtuvo en 1925 el Premio Nobel de Química.
  • MICROSCOPIO DE LUZ ULTRAVIOLETA

    MICROSCOPIO DE LUZ ULTRAVIOLETA
    Los científicos alemanes August Köhler y Moritz von Rohr fueron los que desarrollaron el microscopio de luz ultravioleta. Este instrumento utiliza luz ultravioleta, y permite una mayor resolución que la luz visible, además de un aumento creciente del contraste. Sin embargo, no se puede observar directamente la muestra con la vista, sino que sus resultados se obtienen a través de fotografías.
  • MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

    MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
    Los ingenieros alemanes Ernst Ruska y Max Knoll construyeron y presentaron el primer prototipo funcional de un microscopio electrónico con la intención de alcanzar aumentos a un nivel sin precedentes. Esto demostró que era posible la construcción de un real. Fue así como, la empresa alemana Siemens, compró la patente, y en 1938 comenzó a comercializar el primer microscopio electrónico.
  • MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASE

    MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASE
    Frits Zernike, físico neerlandés, inventó el microscopio de contraste de fases. Zernike calculó la manera de hacer que las diferencias de fase se observaran en la imagen como en la intensidad, logrando así, visualizar detalles que no eran posibles apreciar en un microscopio convencional. Este tipo de microscopio se utiliza habitualmente para estudiar células vivas.
    Este invento, junto al método de contraste de fases, le valió para ganar el Premio Nobel de Física en 1953.
  • MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO

    MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO
    Manfred von Ardenne, apoyándose en los trabajos de Max Knoll, desarrolló el microscopio electrónico de barrido que consistía en un haz de electrones que barría la superficie de la muestra a analizar, que, en respuesta, remitía algunas partículas. Estas partículas son analizadas por diferentes sensores que hacen que sea posible la reconstrucción de una imagen tridimensional de la superficie.
    A partir de 1965 se empezaron a comercializar estos instrumentos por la compañía Cambridge Instruments.
  • MICROSCOPIO DE CAMPO IÓNICO

    MICROSCOPIO DE CAMPO IÓNICO
    Erwin Wilhelm Müller fue el inventor del microscopio de campo iónico. Este instrumento es una variedad de microscopio que puede ser usado para visualizar la ordenación de los átomos que forman la superficie de la punta afilada de una aguja de metal. Fue la primera técnica con la que se consiguió resolver espacialmente átomos individuales.
    En 1951 se publicaron por primera vez imágenes de estructuras atómicas de tungsteno en la revista Zeitschrift für Physik.
  • MICROSCOPIO CONFOCAL

    MICROSCOPIO CONFOCAL
    Marvin Lee Minsky desarrolló el microscopio confocal con el objetivo de visualizar las redes neuronales y observar los eventos biológicos en sistemas vivos. Finalmente, en 1957, Marvin patentó el microscopio confocal.
    Pese a ello, debido a problemas en la intensidad de las fuentes de luz y a la escasez de potencia de cálculo de las computadoras de la época, el invento pasó desapercibido por mucho tiempo. La comercialización del primer equipo se realizó por primera vez en 1987.
  • MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL

    MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL
    Gerd Binnig y Heinrich Rohrer fueron quienes inventaron el microscopio de efecto túnel. Este instrumento sirve para obtener imágenes de la materia a escala nanométrica de los átomos.
    En 1986, Gerd y Heinrich fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por el diseño del primer microscopio de exploración de efecto túnel, premio que compartieron con el físico alemán Ernst Ruska, inventor del microscopio electrónico.
  • MICROSCOPIO SIN LENTE

    MICROSCOPIO SIN LENTE
    El profesor Aydogan Ozcan, junto con investigadores de la Universidad de California, crearon un nuevo tipo de microscopio sin lentes que puede ser usado para detectar cáncer y otras anomalías directamente a nivel celular y que, además, pesa lo mismo que un huevo grande. El dispositivo funciona con un láser o diodo emisor de luz (LED) que ilumina la muestra colocada en un portaobjeto y nos permite obtener una imagen 3D.
  • MICROSCOPIO ÓPTICO MODERNO

    MICROSCOPIO ÓPTICO MODERNO
    En Reino Unido, científicos de la Universidad de Manchester desarrollaron un microscopio óptico que se ostenta como el más potente del mundo y que emplea cuentas de vidrio para lograr la mayor resolución óptica hasta ahora alcanzada. El microscopio consigue una visión en detalle de hasta 50.000 millonésimas partes de metro para mostrar un mapa "nanoscópico" del mundo nunca visto antes. En el terreno de observación celular es capaz de mostrar virus de forma individual.
  • MICROSCOPIO STEHM

    MICROSCOPIO STEHM
    La Universidad de Victoria en Canadá instaló el microscopio Scanning Transmission Electron Holography Microscope (STEHM), construido por el fabricante tecnológico Hitachi. Es el microscopio con la mayor resolución del mundo que puede ver 20 millones de veces mejor que el ojo humano. Gracias a este instrumento, los investigadores pueden ver tanto el interior de los átomos individuales como también qué tipo de átomo es con tan sólo mirar la imagen holográfica.
  • MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMICIÓN

    MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE TRANSMICIÓN
    Hitachi inventó el microscopio electrónico de transmisión (MET). Es el microscopio con más resolución del mundo, capaz de realizar observaciones a nivel atómico.
    El aparato alcanza una gran resolución gracias a la concentración de su haz de electrones a través de cables y circuitos especialmente diseñados.
  • MICROSCOPIO ARGENTINO

    MICROSCOPIO ARGENTINO
    Investigadores del CONICET y de la UBA, crearon un microscopio potente de 1.000 dólares. Empleando nanopartículas y otros elementos, lograron observar y estudiar células, organismos y otras estructuras minúsculas, cuya resolución óptica fue similar a la de los costosos equipos multifotónicos. Si bien los resultados fueron alentadores, aún es preciso sortear algunas dificultades técnicas para mejorar el desempeño de este nuevo instrumento frente a muestras biológicas de diferente naturaleza.