Microscópio

O olho humano tem um limite de resolução de cerca de 0,2mm, ou seja, não tem a capacidade de distinguir dois pontos que distam entre si menos de 0,2mm. Para conseguir ultrapassar esta barreira, o Homem criou equipamentos de ampliação de imagem, nomeadamente lupas, microscópios e telescópios. Os microscópios têm que produzir uma imagem ampliada da amostra, para poder visualizar os detalhes pequenos que a amostra possua com o olho humano.

O microscópio foi aperfeiçoado no século XVII pelo físico britânico Robert Hooke. Algumas das observações feitas por Hooke foram posteriormente referidas pelo cientista holandês Anton van Leeuwenhoek, que no final do mesmo século já tinha observado células sanguíneas, bactérias e estruturas dentro das células animais utilizando um microscópio de luz visível. Durante o século XVIII, várias invenções tecnológicas e melhoramentos no design dos microscópios fizeram com que ficassem bastante populares em diversas áreas: biologia, zoologia, geologia, entre outras.

No inicio do século XX descobriu-se que, usando eletrões acelerados em vácuo, estes se comportariam do mesmo modo que a luz (fotões). E também se descobriu que usando campos elétricos e magnéticos, era possível controlar a trajetória dos eletrões, da mesma maneira que as lentes de vidro controlam a luz. Essa descoberta resultou na invenção do microscópio eletrónico. O primeiro microscópio eletrónico foi, assim, criado em 1931 por Ernst Ruska e Max Knoll na universidade de Berlim, Foto 1.

Foto 1  – A microscopia eletrónica utiliza outra fonte de radiação que não a luz (fotões). Neste caso utiliza-se um feixe de eletrões que irá interagir com a amostra. Normalmente são utilizados os Microscópio Eletrónico de Varrimento e o Microscópio Eletrónico de Transmissão. O primeiro  permite a visualização da superfície das amostras, criando uma aparência de tridimensionalidade. Contudo, não possui uma resolução tão elevada como a do microscópio eletrónico de transmissão. O modo de funcionamento do Microscópio Eletrónico de Varrimento é muito semelhante ao do microscópio de luz convencional, tendo como grande diferença o facto de a fonte de radiação serem eletrões e não luz (fotões). Nas décadas de 1950 e 1960 foram comercializados os primeiros microscópios eletrónicos de transmissão. As diversas lentes – condensador, objetiva e projetora – atuavam no feixe de eletrões e produziam a imagem ampliada da amostra que transmitia parte do feixe.

Microscópio de Luz (MOC)

Existem diversos tipos de microscópios de luz, dependendo do modo como o feixe de luz atinge a amostra. O microscópio pode ser usado em modo de transmissão, que é o que acontece no microscópio de luz convencional, ou pode ser em modo de reflexão como o microscópio de luz de dissecção, em que a imagem é ampliada pelas lentes usando a reflexão da luz na superfície da amostra, Foto 2 .

Foto 2 – O microscópio de luz / Microscópio Ótico Composto é um instrumento que usa a luz visível para produzir uma imagem ampliada da amostra que é depois visualizada num sistema de imagem. A amostra é colocada antes do ponto de foco da lente objetiva e a imagem é depois ampliada pela lente ocular, para um plano conveniente para o utilizador.

Existem dois componentes importantes na formação das imagens: a lente objetiva que recolhe a luz difratada pela amostra e que forma uma imagem real, ampliada e invertida perto da ocular e o condensador que foca o feixe de luz numa pequena área da amostra para que só essa área possa ser analisada.

Para a visualização de amostras neste equipamento, estas têm de ser oticamente transparentes, como é uma secção fina de tecido biológico. Usando diferentes colorações é possível revelar certos componentes da célula, pois as colorações (ou seja, conjuntos de químicos que absorvem a luz em diferentes comprimentos de onda) têm afinidade para zonas especificas da amostra.

A coloração utilizada rotineiramente na microscopia de luz para células eucarióticas é a Hematoxilina-Eosina, pois é uma coloração topográfica, ou seja, distingue o núcleo do citoplasma das células. Os núcleos ficam corados de roxo pela Hematoxilina e o citoplasma fica corado de rosa devido à Eosina.  

Microscopia crioeletrónica

A técnica de microscopia crioeletrónica (cryo-EM) é uma modalidade de imagiologia essencial para o estudo das estruturas de moléculas biológicas e complexos macromoleculares no seu ambiente fisiológico.

Vem acrescentar melhorias às técnicas de microscopia eletrónica convencional sendo pois, uma variante de microscopia eletrónica de transmissão a temperaturas criogénicas (muito baixas), e daí a designação. A cryo-EM veio simplificar e melhorar a obtenção da imagem de biomoléculas, tendo vindo a contribuir para a compreensão dos processos biológicos que ocorrem dentro das células, anteriormente de impossível visualização.

Referências:

M. Slater, «A method for the examination of the same cell using light, scanning and transmission electron microscopy.», Biotech. Histochem., vol. 1, n. 2, pp. 63–8, Jan. 1991. [15] P. J. Goodhew, F. J. Humphreys, e R. Beanland, «Electron microscopy and analysis», Ann. Phys. (N. Y)., vol. 54, p. 258, 2001.

https://tecnico.ulisboa.pt/pt/noticias/criomicroscopia-electronica-vence-premio-nobel-da-quimica-2017/

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