Durante ese período histórico conocido como el Renacimiento, después de la "oscura" Edad Media , se produjeron los inventos de la imprenta , la pólvora y la brújula del marinero , seguidos del descubrimiento de América. Igualmente notable fue la invención del microscopio óptico: un instrumento que permite al ojo humano, por medio de una lente o combinaciones de lentes, observar imágenes ampliadas de objetos diminutos. Hizo visibles los fascinantes detalles de los mundos dentro de los mundos.
Invención de las lentes de vidrio
Mucho antes, en el pasado brumoso sin registrar, alguien tomó un trozo de cristal transparente más grueso en el medio que en los bordes, miró a través de él y descubrió que hacía que las cosas parecieran más grandes. Alguien también descubrió que tal cristal enfocaría los rayos del sol y prendería fuego a un trozo de pergamino o tela. Las lupas y las "lupas encendidas" o "lupas" se mencionan en los escritos de Séneca y Plinio el Viejo, filósofos romanos durante el siglo I d.C., pero aparentemente no se usaron mucho hasta la invención de las gafas , hacia fines del siglo XIII. siglo. Se les llamó lentes porque tienen la forma de las semillas de una lenteja.
El primer microscopio simple era simplemente un tubo con una placa para el objeto en un extremo y, en el otro, una lente que daba un aumento de menos de diez diámetros, diez veces el tamaño real. Estos emocionados se preguntan en general cuando se los usa para ver pulgas o pequeños reptiles y por eso se les llama "lentes antipulgas".
Nacimiento del microscopio óptico
Hacia 1590, dos fabricantes de gafas holandeses, Zaccharias Janssen y su hijo Hans, mientras experimentaban con varios lentes en un tubo, descubrieron que los objetos cercanos parecían muy agrandados. Ese fue el precursor del microscopio compuesto y del telescopio . En 1609, Galileo , padre de la física y la astronomía modernas, se enteró de estos primeros experimentos, elaboró los principios de las lentes e hizo un instrumento mucho mejor con un dispositivo de enfoque.
Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)
El padre de la microscopía, Anton van Leeuwenhoekm de Holanda, comenzó como aprendiz en una tienda de productos secos donde se usaban lupas para contar los hilos en la tela. Aprendió a sí mismo nuevos métodos para pulir y pulir lentes diminutos de gran curvatura que daban aumentos de hasta 270 diámetros, los más finos conocidos en ese momento. Estos llevaron a la construcción de sus microscopios y los descubrimientos biológicos por los que es famoso. Fue el primero en ver y describir bacterias, plantas de levadura, la abundante vida en una gota de agua y la circulación de los glóbulos sanguíneos en los capilares. Durante una larga vida, usó sus lentes para realizar estudios pioneros sobre una variedad extraordinaria de cosas, tanto vivas como no vivas, e informó de sus hallazgos en más de cien cartas a la Royal Society of England y la Academia Francesa.
Robert Hooke
Robert Hooke , el padre inglés de la microscopía, volvió a confirmar los descubrimientos de Anton van Leeuwenhoek sobre la existencia de pequeños organismos vivos en una gota de agua. Hooke hizo una copia del microscopio óptico de Leeuwenhoek y luego mejoró su diseño.
Charles A. Spencer
Posteriormente, se realizaron pocas mejoras importantes hasta mediados del siglo XIX. Luego, varios países europeos comenzaron a fabricar equipos ópticos finos, pero ninguno mejor que los maravillosos instrumentos construidos por el estadounidense Charles A. Spencer y la industria que fundó. Los instrumentos actuales, cambiados pero poco, dan aumentos de hasta 1250 diámetros con luz ordinaria y hasta 5000 con luz azul.
Más allá del microscopio óptico
Un microscopio de luz, incluso uno con lentes perfectos e iluminación perfecta, simplemente no se puede usar para distinguir objetos que son más pequeños que la mitad de la longitud de onda de la luz. La luz blanca tiene una longitud de onda promedio de 0,55 micrómetros, la mitad de los cuales es de 0,275 micrómetros. (Un micrómetro es una milésima de milímetro, y hay alrededor de 25,000 micrómetros por una pulgada. Los micrómetros también se denominan micrómetros). Cualquier dos líneas que estén más juntas que 0.275 micrómetros se verán como una sola línea, y cualquier objeto con un Los diámetros inferiores a 0,275 micrómetros serán invisibles o, en el mejor de los casos, aparecerán borrosos. Para ver partículas diminutas bajo un microscopio, los científicos deben pasar por alto la luz por completo y utilizar un tipo diferente de "iluminación", una con una longitud de onda más corta.
El microscopio electrónico
La introducción del microscopio electrónico en la década de 1930 llenó los requisitos. Co-inventado por los alemanes, Max Knoll y Ernst Ruska en 1931, Ernst Ruska recibió la mitad del Premio Nobel de Física en 1986 por su invención. (La otra mitad del Premio Nobel se dividió entre Heinrich Rohrer y Gerd Binnig por el STM ).
En este tipo de microscopio, los electrones se aceleran en el vacío hasta que su longitud de onda es extremadamente corta, solo una centésima parte de la de la luz blanca. Los haces de estos electrones de rápido movimiento se enfocan en una muestra de celda y son absorbidos o dispersados por las partes de la celda para formar una imagen en una placa fotográfica sensible a los electrones.
Poder del microscopio electrónico
Si se llevan al límite, los microscopios electrónicos pueden hacer posible ver objetos tan pequeños como el diámetro de un átomo. La mayoría de los microscopios electrónicos que se utilizan para estudiar material biológico pueden "ver" hasta unos 10 angstroms, una hazaña increíble, porque aunque esto no hace visibles los átomos, permite a los investigadores distinguir moléculas individuales de importancia biológica. De hecho, puede ampliar objetos hasta 1 millón de veces. No obstante, todos los microscopios electrónicos adolecen de un grave inconveniente. Dado que ningún espécimen vivo puede sobrevivir bajo su alto vacío, no pueden mostrar los movimientos cambiantes que caracterizan a una célula viva.
Microscopio de luz Vs Microscopio electrónico
Con un instrumento del tamaño de la palma de su mano, Anton van Leeuwenhoek pudo estudiar los movimientos de los organismos unicelulares. Los descendientes modernos del microscopio de luz de van Leeuwenhoek pueden tener más de 6 pies de altura, pero siguen siendo indispensables para los biólogos celulares porque, a diferencia de los microscopios electrónicos, los microscopios de luz permiten al usuario ver células vivas en acción. El principal desafío para los microscopistas de luz desde la época de van Leeuwenhoek ha sido mejorar el contraste entre las células pálidas y su entorno más pálido para que las estructuras celulares y el movimiento se puedan ver más fácilmente. Para hacer esto, han ideado estrategias ingeniosas que involucran cámaras de video, luz polarizada, computadoras digitalizadoras y otras técnicas que están produciendo grandes mejoras, en contraste, alimentando un renacimiento en la microscopía óptica.