O Microscópio Óptico

MICROSCÓPIO DE LUZ

Brancalhão, R.M.C.; Cavéquia, M. C.

A necessidade do ser humano em desenvolver instrumentos capazes de ampliar a morfologia celular e demais estruturas, possibilitando sua observação e o estudo de seu funcionamento e de sua arquitetura, tornou necessário o desenvolvimento do microscópio de luz, além de corantes e técnicas de preservação para a observação, possibilitando que tais delicadas estruturas fossem observadas antes de começarem a sofrer degradação.

O olho humano é capaz de enxergar apenas a faixa da luz visível do espectro da radiação eletromagnética, da mesma forma que só consegue perceber objetos que estejam a uma distância mínima aproximada de 0,25 mm. Imagens de objetos extremamente diminutos, como da maioria das células, não são distinguidas pelo olho (FIGURA 01). Uma célula eucariótica animal típica tem cerca de 20 μm (0,02 mm) de diâmetro; assim, para suplantar os limites sensoriais da visão e conhecer a célula, é necessário recorrer a um instrumento, o MICROSCÓPIO (do grego micron = pequeno e scopein = examinar).

 

Existem vários tipos de microscópios, como o microscópio de luz ou fotônico que usa a luz visível (radiação eletromagnética com comprimento de onda entre 400 e 800 nm), para fornecer uma imagem aumentada e invertida verticalmente (de cima para baixo) e invertida horizontalmente (da esquerda para direita) dos objetos em observação. Apesar da grande variabilidade externa dos microscópios, seus componentes fundamentais são semelhantes (FIGURA 02). O microscópio de luz é composto de partes mecânica e óptica.

 

 

Um pouco de História

O holandês Zacharias Janssen construiu o primeiro microscópio composto no séc XVI, em 1595, que possibilitava a visualização de imagens de objetos ampliados em até 10 vezes. Mas, foi somente no século XVII que os microscópios passaram a ser amplamente utilizados, merecendo destaque cientistas como Robert Hooke e Antonie Van Leeuwenhoek, com contribuições importantes na biologia microscópica. No entanto, as lentes destes equipamentos produziam imagens borradas. Em 1827, Giovanni Amici introduziu as primeiras lentes acromáticas, e mais tarde, em 1840, Amici introduziu as lentes de imersão possibilitando melhora na qualidade da imagem obtida.

Paralelamente as descobertas em microscopia, importantes descobertas na física possibilitaram o avanço na visualização de estruturas microscópicas. Assim, nomes como Michael Faraday que propôs a natureza dual da luz; James Maxwell que determinou matematicamente a velocidade da luz e das ondas eletromagnéticas; Henrique Hertz comprovou as descobertas de Maxwell; Thomas Edison criou a lâmpada elétrica de bulbo. Estes nomes são incluídos na história da microscopia e não podem ter sua importância negligenciada.

Ainda no século XIX, Ernst Abbe introduziu conceitos de correlação entre comprimento de onda (λ) e abertura numérica (AN) das lentes do microscópio para calcular o limite de resolução da imagem (LR). Já na última década do século XIX surgiram os microscópios binoculares e o primeiro estereoscópio.  No século XX, Frits Zernike descobre os princípios de contraste de fase que permite a visualização de objetos internos em estruturas transparentes. Este fato possibilitou o desenvolvimento dos microscópios de emissão de campo. Pouco depois, Georges Nomarski patenteou a microscopia de contraste de interferência diferencial que permite a visualização pseudo tridimensional de estruturas, sem a necessidade de adição de corantes. Marvin Minsky inventou o microscópio de varredura confocal, que toma corpo a partir da invenção do laser e começa a ser usado em 1969.  Graças ao trabalho deste, e de outros cientistas, é que se fez possível a obtenção de imagens num microscópio confocal multifóton moderno. Muito do que se sabe hoje de mundo microscópico é devido ao trabalho de tais cientistas, e conhecendo algo de sua história podemos dar crédito a tal contribuição.