Todo lo que podemos ver con nuestros ojos es la mínima parte de la vida en la tierra, la mayor parte de la vida es invisible. El microscopio es una gran herramienta que nos ha permitido ver otro mundo, el mundo microscópico. El presente trabajo pretende acercar la maravilla de las cosas que normalmente no percibimos y que se pueden apreciar al microscopio. Objetos cotidianos como monedas, celulares, piedras, organismos muy comunes como plantas, flores, insectos, arañas, e incluso animalitos algo raros, tejidos de diferentes órganos, todos muestran elementos característicos que a simple vista no podemos identificar.
¿Cómo se ven las cosas bajo el microscopio? ¿De qué están hechos los objetos que nos rodean?
En la antigüedad se sabía que los espejos curvos y las esferas de cristal llenas de agua aumentaban el tamaño de las imágenes. En las primeras décadas del siglo XVII se iniciaron experiencias con lentes (así llamadas por tener forma de lentejas) a fin de lograr el mayor aumento posible. Para ello se basaron en otro instrumento con lentes que obtuvo gran éxito, el telescopio, usado por primera vez con fines astronómicos por Galileo, en 1609. Los naturalistas podían describir en detalle los pequeños organismos, cosa de otro modo imposible, y los anatomistas podían descubrir estructuras hasta entonces invisibles. Existían dos tipos de microscopios: el sencillo y el compuesto; el sencillo no era más que una lente montada, el compuesto estaba formado por una combinación de lentes y fue inventado por Zacharias Jansen en Holanda. El microscopio fue perfeccionándose con gran lentitud, uno de los defectos de los microscopios primitivos era que sus lentes descomponían la luz blanca en los colores que la constituyen. Los objetos pequeños se veían rodeados de anillos de color (aberración cromática) que impedían observar con claridad los detalles.
Desde 1660 hasta la actualidad el microscopio óptico ha sido el pilar fundamental en el conocimiento de lo invisible. Aunque su poder de resolución aumentó a través del tiempo (con la mejora en la calidad de las lentes) al igual que el poder de magnificación, su factor limitante fue la longitud de onda de la luz. En 1930 el mundo submicroscópico se amplió con la aparición del microscopio electrónico cuya ventaja principal con respecto al microscopio óptico es un aumento de 1000 veces en la magnificación del material observado acompañado de una mayor capacidad de resolución generando una mejor definición y una ampliación del mundo microscópico. ADN, virus y pequeños organelos fueron observados por primera vez con este microscopio.
El Microscopio electrónico de barrido o SEM (Scanning Electron Microscope), es un tipo de microscopio electrónico que escanea superficies de microorganismos, utilizando un haz de electrones que se mueven a baja energía para enfocar y escanear muestras, esto en lugar de emplear luz para la formar una imagen.
En la actualidad existen otros tipos de microscopios que en lugar de “ver” la imagen la “tocan”, esto es, los distintos tipos de interacciones que tiene cada uno con la muestra es lo que determina qué tipo de información se obtendrá. El microscopio de fuerza atómica (AFM) y el microscopio de efecto túnel (STM) son los ejemplos más conocidos, en los cuales se utiliza una especie de brazo con una punta muy delgada que va recorriendo la muestra “tocándola” y así obtener la imagen.
Las aplicaciones que se le han dado a los microscopios y el desarrollo de nuevas técnicas en la microscopía han llevado a diferentes investigadores a ganar uno de los premios más reconocidos en el ámbito científico, el Premio Nobel, el cual se otorga a personas o instituciones que hayan tenido un aporte profundo a la ciencia y un impacto social notable. El Premio Nobel de Física de 1986 se dividió en dos: la primera parte fue para Ernst Ruska “por su trabajo fundamental en óptica electrónica, y por el diseño del primer microscopio electrónico”, y la segunda parte fue para Gerd Binnig y Heinrich Rohrer “por su diseño del microscopio de túnel de barrido” (The Nobel Prize, 2021a). En 2014 el Premio Nobel de Química fue para los investigadores Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner por desarrollar la técnica de microscopía de fluorescencia con super resolución, por lo que se evadió así el límite de difracción impuesto por la luz visible al alcanzar una resolución de 50-60 nm y 150 nm de resolución lateral y axial respectivamente, que deja el “nunca” de Abbe (200 nm) finalmente superado (Arroyo-Pieck y Peón, 2015). Años después, en 2017 dos premios nobel fueron concedidos, el primero directamente por el desarrollo de una técnica de microscopía y el segundo por un descubrimiento gracias a esta técnica. El primero fue en el área de química para Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson por desarrollar la criomicroscopía electrónica de alta resolución, una técnica esencial para determinar la estructura 3D de biomoléculas en solución y virus (como el famoso COVID-19), la cual alcanza una resolución de ~3Å (The Nobel Prize, 2021). Y el segundo fue para Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young que obtuvieron el Nobel en Medicina por utilizar la criomicroscopía electrónica para descubrir el mecanismo molecular que controla el ritmo circadiano (Amador-Bedolla, 2018). El Premio Nobel es el máximo reconocimiento a nivel mundial para los científicos, y para quienes han desarrollado o usado nuevas técnicas en la microscopía, lo cual demuestra el profundo impacto científico y social que ha tenido, tiene y tendrá.
El avance que ha tenido la microscopía a lo largo de estos años es una manifestación viva de la curiosidad del hombre por entender el mundo que lo rodea. “Ver” el entorno más allá de las limitaciones físicas que impone el ojo humano, además de fascinante, lleva la intención de responder alguna de las preguntas más bellas, inquietantes y difíciles para el hombre, que en el caso de la microscopía sería: ¿De qué estamos hechos?
Observar al microscopio objetos cotidianos como monedas, celulares, piedras, organismos comunes como plantas, flores insectos, arañas, e incluso animalitos algo raros, tejidos de diferentes órganos para diferenciar sus estructuras
Me encanta lo sorprendente de la ciencia y el mundo microscópico es algo que siempre me ha gustado. Observar plantas e insectos que me encuentro en el jardín, piedras, papel, pantallas de celular, monedas y casi cualquier cosa que me pueda encontrar.
Lo que observemos al microscopio sorprenderá en su forma y composición
Leer el libro “Cazadores de Microbios”, investigar en libros de biología y en internet respecto a la estructura y funcionamiento del microscopio.
Recolectar organismos en mi jardín, en mi casa y muestras biológicas como plantas, hojas, flores, insectos, arañas, piedras, agua de florero.
Colocarlos en cajas Petri y en portaobjetos para observarlos en el microscopio estereoscópico y en microscopio óptico según sea el caso. Obtener preparaciones biológicas de tejidos para su observación.
Se observaron al microscopio diferentes objetos cotidianos como monedas, celulares, piedras, organismos comunes como plantas, flores insectos, arañas, tejidos de diferentes órganos, microorganismos presentes en el agua de florero. Pudimos observar las diferentes estructuras de cada objeto observado, las células, sus núcleos, la forma en la que están las patas de las moscas, los ojos de los mosquitos, el pétalo de las flores, el polen de las flores, tallos de plantas, tejidos del cuerpo como hígado y cordón umbilical.
Fue sorprendente todo lo que se puede observar al microscopio. Hay muchos detalles, formas y estructuras de todo lo que nos rodea que no se pueden apreciar a simple vista, y que el microscopio nos puede enseñar cosas tan maravillosas como asquerosas.
All we can see with our eyes is the smallest part of life on earth, most of life is invisible. The microscope is a great tool that has allowed us to see another world, the microscopic world. The present work aims to bring closer the wonder of things that we do not normally perceive and that can be appreciated under the microscope. Everyday objects such as coins, cell phones, stones, very common organisms such as plants, flowers, insects, spiders, and even somewhat rare animals, tissues of different organs, all show characteristic elements that at first glance we can not identify.
