Qué microscopio elegir

Microscopio óptico de la marca Carl Zeiss Microscopy

Los microscopios se dividen en dos categorías principales: los microscopios ópticos y los microscopios electrónicos.

La principal diferencia entre estos dos tipos de microscopios radica en la forma en que la muestra que se va a observar, llamada también preparación, es atravesada. Esto es lo que determina la calidad de la imagen (aumento, color, blanco y negro).

En los microscopios ópticos, la preparación se coloca en un portaobjetos de vidrio y se atraviesa con rayos de luz:

• La resolución es del orden de 200 nanómetros.
• Permite observar una célula entera, por ejemplo.
• El aumento es bastante limitado, lo que impide observar estructuras con dimensiones inferiores a 200 nanómetros.

En el caso de los microscopios electrónicos, la preparación es atravesada por un haz de electrones.

• El aumento es mayor,
• Emite imágenes en blanco y negro.
• Los colores pueden ser añadidos por ordenador posteriormente.

Microscopio electrónico de la marca Jonel

Hay dos tipos de microscopios electrónicos: de barrido y de transmisión.

• Microscopio de barrido o MEB (SEM, por sus siglas en inglés):
  • Emite electrones que barren la superficie de la preparación.
  • La resolución es muy alta, del orden de 0,4 a 20 nanómetros, lo que permite diferenciar dos puntos a menos de un nanómetro de distancia.
  • La imagen aparece en relieve, lo que permite estudiar la estructura y la forma de la muestra.
  • Este tipo de microscopio se utiliza principalmente en los institutos de investigación biológica para determinar la forma de las células o de los órganos.
  • Puede costar entre 150.000 y un millón de euros.

• Microscopio de transmisión o MET (TEM, por sus siglas en inglés):
  • Emite electrones que pasan a través de la preparación.
  • La imagen obtenida ofrece los detalles más pequeños de la muestra.
  • Este tipo de microscopio se utiliza en biología celular porque es la única forma de obtener imágenes precisas del interior de las células.

Hay varios tipos de microscopios ópticos. La elección dependerá esencialmente de la muestra que se desea observar. En primer lugar, debe elegir entre un microscopio convencional y un microscopio invertido.

Microscopios convencional:

• La fuente de luz se coloca debajo de la muestra y, en consecuencia, la muestra se observa desde arriba.
• El microscopio convencional se utiliza para la observación y el aumento de las muestras en el portaobjetos.

Microscopios invertidos:

• La fuente de luz se coloca encima de la muestra, mientras que los objetivos están colocados debajo.
• El microscopio invertido se utiliza en la observación de células cultivadas in vitro y permite inspeccionar objetos gruesos o colocados en placas de Petri.

Los microscopios pueden tener distintos tipos de oculares.

Microscopio monocular de la marca Optika Srl

Microscopios monoculares:

• La observación se efectúa con un solo ojo.
• No son caros.
• No son particularmente cómodos y, por tanto, no son adecuados para observaciones prolongadas.

Microscopio binocular de la marca ATM

Microscopios binoculares:

• La observación se efectúa con ambos ojos, lo que reduce la fatiga ocular y muscular.
• Son adecuados para un uso prolongado.
• También se utilizan para la observación estereoscópica, que permite percibir la profundidad de la muestra.

Microscopio trinocular de la marca EchoLAB

Microscopio trinocular:

• La observación se efectúa con ambos ojos.
• Una cámara se fija en la parte superior del microscopio para filmar y registrar las observaciones.
• El microscopio trinocular se destina principalmente a usuarios expertos.
• Es muy caro.

Microscopio digital de la marca Keyence

Microscopio digital:

• Está equipado con una pantalla LCD, que permite  que varias personas puedan observar la imagen captada de manera simultánea.
• Son muy cómodos, ya que la observación se efectúa a través de una pantalla.
• El nivel de aumento es alto, lo que permite observar en detalle la muestra.
• La imagen que ofrece este tipo de microscopio es de mayor resolución que la ofrecida por los otros microscopios.
• Permite filmar o fotografiar la muestra durante la observación.
• Es muy caro, se utiliza principalmente en laboratorios.

Los oculares de Huygens:

• Es un sistema óptico simple.
• Son fáciles de usar y son económicos.
• Son adecuados para principiantes.
• Su campo de visión es reducido, por lo que son menos cómodos.

Los oculares de campo amplio:

• El campo de inspección es mayor, así como es mayor su facilidad de uso.
• El sistema óptico es de mejor calidad, por lo que su precio es más alto.

Los oculares micrométricos:

• Permiten medir las dimensiones de las muestras observadas y efectuar comparaciones.
• También pueden utilizarse con otros dispositivos, como un micrómetro objeto.
• Se destinan principalmente a usuarios expertos que desean observar una muestra de manera profunda.

El cabezal de un microscopio es la parte superior del aparato a la que están fijados los oculares. El cabezal puede ser recto o inclinado.

Cabezal recto:

• Su platina suele estar fija. En consecuencia, es el usuario quien tiene que mover y ajustar la posición de la cabeza para enfocar.
• El cabezal recto es una características típica de los microscopios monoculares con sistemas ópticas simples.
• Son adecuados para un uso ocasional, ya que no son particularmente cómodos de usar.

Cabezal inclinado:

• Están equipados con una platina móvil, mientras que el cabezal del microscopio está fijo.
• Son más caros, pero más cómodos de usar.
• Están diseñados para un uso regular y prolongado. Son más ergonómicos y por lo tanto más adecuados para el uso profesional.

La elección de un objetivo de calidad es esencial para obtener una imagen precisa de la muestra observada, una imagen que proporcione una ampliación del objeto, pero que no lo distorsione.

Por  tanto, la elección del objetivo depende en primer lugar del aumento deseado. Existen tres tipos de aumento:

• aumento bajo (de x1 a x10)
• aumento medio (de x10 a x40)
• aumento elevado (por encima de x40)

Además de dar una imagen precisa de la muestra, el objetivo debe corregir los defectos de los sistemas ópticos, también conocidos como aberraciones ópticas.

Hay dos tipos de aberraciones ópticas: cromáticas y geométricas (o monocromáticas).

Aberración cromática:

• La aberración cromática es un defecto de color que resulta de la descomposición de la luz blanca en diferentes colores.
• Esta descomposición genera diferentes focos, que varían según la longitud de onda, y dan lugar a una imagen borrosa.
• Los objetivos acromáticos compensan esta aberración y ofrecen una imagen nítida.

Aberración geométrica:

• La aberración geométrica depende de los parámetros geométricos (ángulo de campo, posición de la pupila) e influye en la capacidad del microscopio para distinguir los detalles.
• La imagen proporcionada es curva.
• Los objetivos plano acromáticos recuperan la planicidad de la imagen y compensan la aberración cromática al mismo tiempo.

Ensamblaje e inspección de calidad:

• Los microscopios de ensamblaje y de control de calidad se utilizan para inspeccionar los materiales y los productos acabados.
• Estos microscopios suelen estar equipados con una pantalla que permite a más personas observar la imagen simultáneamente.

Inspección electrónica :

• Con un aumento de hasta x400, los microscopios estereoscópicos permiten observar y encontrar posibles defectos de fabricación en objetos como placas de circuitos impresos o piezas de trabajo.

Medición:

• Los microscopios de medida se utilizan para hacer mediciones sin contacto en una muestra. Gracias a un objetivo telecéntrico, este microscopio da una imagen perfectamente plana, ideal para mediciones dimensionales. Cuentan con una platina de precisión que permite realizar microdesplazamientos.
• Proporcionan mediciones precisas y fiables en los ejes X, Y y Z.
• Estos microscopios son particularmente adecuados para mediciones que exigen un alto nivel de precisión.

Metalurgia:

• Microscopios metalúrgicos están diseñados para inspeccionar materiales brillantes, planos y/o reflectantes.
• Ofrecen un aumento mayor que los microscopios estereoscópicos.

Geología:

• Los microscopios polarizadores, también conocidos como microscopios de luz polarizada, sirven para identificar la composición química de muchos materiales orgánicos e inorgánicos.
• Se utilizan comúnmente para estudiar los minerales en secciones de rocas finas.
• Estos microscopios permiten observar otros muchos materiales, tales como el cemento, la cerámica, los polímeros, las moléculas cristalinas, el almidón y la madera.

Laboratorios y hospitales:

• Los microscopios biológicos se utilizan principalmente en los laboratorios para examinar muestras biológicas con fines de investigación o de diagnóstico.
• La luz de un microscopio biológico siempre proviene de debajo de la platina, ya que las muestras que se observan deben permitir el paso de la luz para que, por ejemplo, se puedan observar células sanguíneas o bacterias.