Que microscópio escolher?

Microscópio óptico da Carl Zeiss Microscopy

Os microscópios dividem‑se em duas categorias principais: os microscópios ópticos e os microscópios eletrónicos.

A principal diferença entre estes dois tipos de microscópios reside na forma como a amostra a ser observada, denominada preparação, é atravessada. É o que determina a qualidade da imagem (ampliação, cor, preto e branco).

Com um microscópio óptico, a preparação colocada sobre uma lâmina de vidro é atravessada por raios de luz:

• A resolução ronda os 200 nanómetros.
• Permite observar uma célula inteira, por exemplo.
• A ampliação é relativamente limitada, o que impede a observação de estruturas com dimensões inferiores a 200 nanómetros.

Com um microscópio eletrónico, a preparação é atravessada por um feixe de eletrões:

• A capacidade de ampliação é bastante mais significativa.
• Permite visualizar unicamente imagens a preto e branco.
• Posteriormente, é contudo possível adicionar as cores digitalmente no computador.

Microscópio eletrónico da Jonel

Existem dois tipos de microscópios eletrónicos: de varrimento e de transmissão.

• Microscópio eletrónico de varrimento (SEM):
  • Emite eletrões que varrem a superfície da preparação.
  • A resolução é muito elevada, da ordem de 0,4 a 20 nanómetros, permitindo distinguir dois pontos a uma distância um do outro inferior a um nanómetro.
  • A imagem aparece em relevo, o que torna possível estudar a estrutura e a forma da amostra.
  • Este tipo de microscópio é utilizado principalmente em institutos de investigação biológica para apurar a forma de células ou órgãos.
  • Pode custar entre 150 000 e 1 milhão de euros.

• Microscópio eletrónico de transmissão (TEM):
  • Emite eletrões que atravessam a preparação.
  • A imagem obtida exibe os mais ínfimos pormenores da amostra.
  • Este tipo de microscópio é usado em biologia celular, visto ser o único que permite obter imagens pormenorizadas do interior das células.

Existem vários tipos de microscópios ópticos. A escolha irá depender essencialmente das características das amostras que se pretende observar. Antes de mais, terá de escolher entre um microscópio convencional e um microscópio invertido.

Microscópios convencionais:

• A fonte de luz é colocada por baixo da amostra e esta é observada de cima.
• O microscópio convencional é utilizado para a observação e ampliação de amostras em lâminas.

Microscópios invertidos:

• A fonte de luz é colocada por cima da amostra e as objetivas por baixo.
• O microscópio invertido é utilizado para observar células em culturas in vitro, bem como objetos de espessura significativa ou ainda objetos situados no fundo de placas de Petri.

Os microscópios diferem, igualmente, em termos de oculares.

Microscópio monocular da Optika Srl

Microscópios monoculares:

• A observação faz‑se com um único olho.
• O seu preço é relativamente baixo.
• São pouco confortáveis e, como tal, pouco adequados para um uso prolongado.

Microscópio binocular da ATM

Microscópios binoculares:

• A observação faz‑se com ambos os olhos, o que reduz a fadiga ocular e muscular.
• São adequados para um uso prolongado.
• Também são utilizados na observação estereoscópica, com vista a identificar a profundidade das amostras.

Microscópio trinocular da EchoLAB

Microscópios trinoculares:

• A observação faz‑se com ambos os olhos.
• Estão equipados com uma câmara para filmar e gravar as imagens observadas.
• Destinam‑se a um uso avançado.
• O seu preço é bastante elevado.

Microscópio digital da Keyence

Microscópios digitais:

• Têm um visor LCD, que permite a várias pessoas observarem as imagens em simultâneo.
• São muito confortáveis, dado que a observação se faz no ecrã.
• A sua grande capacidade de ampliação permite observar pormenorizadamente a amostra.
• Obtém-se uma imagem bastante mais nítida do que com os outros tipos de microscópios.
• É possível filmar ou fotografar as imagens observadas.
• Bastante caros, estes microscópios são usados maioritariamente em laboratórios.

Oculares de Huygens:

• Baseiam‑se num sistema óptico simples.
• São de fácil utilização e preço acessível.
• Adequam‑se a um uso mais elementar.
• São menos confortáveis devido ao campo de visão reduzido.

Oculares de grande angular:

• O campo de visão mais amplo torna a sua utilização mais confortável.
• O sistema óptico de melhor qualidade explica o preço mais elevado destas oculares.

Oculares micrométricas:

• Permitem medir as dimensões das amostras observadas e, assim, compará‑las.
• Podem ser utilizadas juntamente com outros dispositivos, como um micrómetro objetivo, também chamado lâmina de escala micrométrica.
• Destinam-se a um uso avançado, nomeadamente para efetuar observações mais pormenorizadas de amostras.

A cabeça do microscópio é a parte superior do dispositivo, onde se encontram as oculares. Os microscópios podem ter a cabeça direita ou a cabeça inclinada.

Microscópios de cabeça direita:

• A platina é geralmente fixa, sendo necessário ajustar a cabeça do microscópio para focar a imagem.
• São as mais comuns em microscópios monoculares com sistemas ópticos simples.
• Os microscópios de cabeça direita são adequados para um uso elementar e/ou ocasional, pois não oferecem um grande conforto de utilização.

Microscópios de cabeça inclinada:

• Têm uma platina móvel, que se ajusta até se obter uma imagem nítida da amostra. Portanto, para se efetuar a focagem, a cabeça do microscópio e o próprio utilizador podem permanecer imóveis.
• Os microscópios de cabeça inclinada são mais caros, mas também mais confortáveis.
• Destinam‑se a um uso regular e prolongado. São mais ergonómicos e, logo, mais adequados para um uso profissional.

A objetiva do microscópio é um elemento fundamental para se obter uma imagem nítida de uma amostra, uma imagem ampliada do objeto sem distorções.

A escolha da lente depende, antes de mais, da ampliação desejada. Podemos distinguir:

• ampliações baixas (até 10x)
• ampliações médias (entre 10x e 40x)
• ampliações altas (superiores a 40x)

A objetiva também deve transmitir uma imagem exata da amostra observada e corrigir defeitos oriundos dos sistemas ópticos, as ditas aberrações ópticas.

Existem dois tipos de aberrações ópticas: cromáticas e monocromáticas (ou geométricas).

Aberração cromática:

• A aberração cromática é um defeito de cor, que resulta da decomposição da luz branca em diferentes cores.
• Esta decomposição dá origem a diferentes focagens, que variam de acordo com o comprimento de onda.
• A imagem aparece então desfocada.
• As lentes acromáticas permitem compensar esta aberração e obter uma imagem nítida.

Aberração monocromática:

• A aberração monocromática depende de parâmetros geométricos (ângulo de visão, posição da pupila) e impede que se distingam detalhes com um microscópio.
• A imagem obtida é curva.
• As objetivas planacromáticas restabelecem a planicidade da imagem e, ao mesmo tempo, compensam a aberração cromática.

Montagem e controlo da qualidade:

• Em linhas de montagem e de controlo da qualidade, os microscópios servem para inspecionar quer os materiais quer os produtos acabados.
• São frequentemente usados juntamente com um ecrã para facilitar a visualização dos objetos, incluindo por várias pessoas em simultâneo.

Inspeção eletrónica:

• Com uma ampliação até 400x, os microscópios estereoscópicos permitem inspecionar placas de circuito impresso, peças maquinadas e outros objetos de dimensões semelhantes, para detetar eventuais defeitos de fabrico.

Medição:

• Os microscópios de medição são utilizados para realizar medições sem contacto. Graças a uma lente telecêntrica, estes microscópios formam uma imagem perfeitamente plana, ideal para medições dimensionais. São dotados de uma platina de precisão, capaz de efetuar microdeslocamentos.
• Fornecem medições precisas e fiáveis nos eixos X, Y e Z.
• São particularmente adequados para medições que exijam um elevado grau de precisão.

Metalurgia:

• Os microscópios metalúrgicos são projetados para inspecionar materiais brilhantes, lisos e/ou refletores.
• Oferecem uma ampliação maior do que os microscópios estereoscópicos.

Geologia:

• Os microscópios de polarização, também conhecidos por microscópios de luz polarizada, servem para identificar a composição química de diversos materiais orgânicos e inorgânicos.
• São frequentemente usados para examinar os minerais em seções finas de rocha.
• Estes microscópios permitem observar muitos outros materiais, tais como cimento, cerâmica, polímeros, moléculas cristalinas, amido e madeira.

Laboratórios e hospitais:

• Os microscópios biológicos são usados principalmente em laboratórios, na análise de amostras biológicas para fins de investigação ou de diagnóstico.
• Estes microscópios destinam‑se exclusivamente à observação de amostras que deixem passar a luz, tais como células sanguíneas e bactérias, uma vez que a fonte de luz se situa por baixo da platina.