Uma Breve História do Microscópio

Durante esse período histórico conhecido como o Renascimento, após o "escuro" Meia idade, ocorreram as invenções de impressão, pólvora e o marinheiro bússola, seguido pela descoberta da América. Igualmente notável foi a invenção do microscópio óptico: um instrumento que permite ao olho humano, por meio de uma lente ou combinação de lentes, observar imagens ampliadas de objetos minúsculos. Tornou visíveis os fascinantes detalhes de mundos dentro de mundos.

Muito antes, no passado nebuloso e não registrado, alguém pegou um pedaço de cristal transparente mais grosso no meio do que nas bordas, olhou através dele e descobriu que fazia as coisas parecerem maiores. Alguém também descobriu que esse cristal focaria os raios do sol e incendiaria um pedaço de pergaminho ou tecido. Lupas e "óculos ardentes" ou "lupas" são mencionados nos escritos de Sêneca e Plínio, o Velho, filósofos romanos durante o primeiro século A. D., mas aparentemente eles não foram muito usados ​​até a invenção de

O microscópio simples mais antigo era apenas um tubo com uma placa para o objeto em uma extremidade e, na outra, uma lente que ampliava menos de dez diâmetros - dez vezes o tamanho real. Essas maravilhas gerais animadas, quando usadas para ver pulgas ou pequenos objetos rastejantes, foram chamadas de "óculos de pulgas".

Por volta de 1590, dois fabricantes de óculos holandeses, Zaccharias Janssen e seu filho Hans, enquanto experimentavam várias lentes em um tubo, descobriram que objetos próximos pareciam bastante ampliados. Esse foi o precursor do microscópio composto e do telescópio. Em 1609, Galileu, pai da física e da astronomia modernas, ouviu falar desses primeiros experimentos, elaborou os princípios das lentes e criou um instrumento muito melhor com um dispositivo de foco.

O pai da microscopia, Anton van Leeuwenhoek da Holanda, começou como aprendiz em uma loja de produtos secos, onde lupas eram usadas para contar os fios no tecido. Ele aprendeu a si mesmo novos métodos para retificar e polir pequenas lentes de grande curvatura que davam ampliações de até 270 diâmetros, as melhores conhecidas na época. Isso levou à construção de seus microscópios e às descobertas biológicas pelas quais ele é famoso. Ele foi o primeiro a ver e descrever bactérias, leveduras, a vida fervilhante em uma gota de água e a circulação de corpúsculos sanguíneos nos capilares. Durante uma longa vida, ele usou suas lentes para fazer estudos pioneiros em uma extraordinária variedade de coisas, tanto de vida quanto de vida. não vivo e relatou suas descobertas em mais de cem cartas à Sociedade Real da Inglaterra e à Academia Francesa.

Robert Hooke, o pai inglês da microscopia, reafirmou as descobertas de Anton van Leeuwenhoek da existência de minúsculos organismos vivos em uma gota d'água. Hooke fez uma cópia do microscópio óptico de Leeuwenhoek e depois aprimorou seu design.

Mais tarde, poucas grandes melhorias foram feitas até meados do século XIX. Então, vários países europeus começaram a fabricar equipamentos ópticos finos, mas nenhum dos melhores instrumentos maravilhosos construídos pelo americano Charles A. Spencer e a indústria que ele fundou. Os instrumentos atuais, modificados, mas pouco, oferecem ampliações de até 1250 diâmetros com luz comum e até 5000 com luz azul.

Um microscópio de luz, mesmo com lentes perfeitas e iluminação perfeita, simplesmente não pode ser usado para distinguir objetos menores que a metade do comprimento de onda da luz. A luz branca tem um comprimento de onda médio de 0,55 micrômetros, metade dos quais é de 0,275 micrômetros. (Um micrômetro é um milésimo de milímetro e existem cerca de 25.000 micrômetros por polegada. Os micrômetros também são chamados de microns.) Quaisquer duas linhas mais próximas que 0,275 micrômetros serão vistas como linha única, e qualquer objeto com diâmetro menor que 0,275 micrômetros ficará invisível ou, na melhor das hipóteses, aparecerá como um borrão. Para ver partículas minúsculas sob um microscópio, os cientistas devem ignorar completamente a luz e usar um tipo diferente de "iluminação", uma com menor comprimento de onda.

A introdução do microscópio eletrônico na década de 1930 encheu a conta. Co-inventado pelos alemães Max Knoll e Ernst Ruska em 1931, Ernst Ruska recebeu metade do Prêmio Nobel de Física em 1986 por sua invenção. (A outra metade do premio Nobel foi dividido entre Heinrich Rohrer e Gerd Binnig para o STM.)

Nesse tipo de microscópio, os elétrons são acelerados no vácuo até o comprimento de onda ser extremamente curto, apenas cem milésimos do que a luz branca. Feixes desses elétrons em movimento rápido são focados em uma amostra de célula e são absorvidos ou dispersos pelas partes da célula, de modo a formar uma imagem em uma placa fotográfica sensível a elétrons.

Se levados ao limite, os microscópios eletrônicos podem possibilitar a visualização de objetos tão pequenos quanto o diâmetro de um átomo. A maioria dos microscópios eletrônicos usados ​​para estudar material biológico pode "ver" até 10 angstroms - uma façanha incrível, por Embora isso não torne os átomos visíveis, permite que os pesquisadores distinguam moléculas individuais de importância. Com efeito, ele pode ampliar objetos até 1 milhão de vezes. No entanto, todos os microscópios eletrônicos sofrem de uma séria desvantagem. Como nenhum espécime vivo pode sobreviver sob seu alto vácuo, eles não podem mostrar os movimentos em constante mudança que caracterizam uma célula viva.

Usando um instrumento do tamanho da palma da mão, Anton van Leeuwenhoek foi capaz de estudar os movimentos de organismos unicelulares. Os descendentes modernos do microscópio óptico de van Leeuwenhoek podem ter mais de um metro e meio de altura, mas continuam sendo indispensáveis biólogos celulares, porque, diferentemente dos microscópios eletrônicos, os microscópios de luz permitem ao usuário ver células vivas em açao. O principal desafio para os microscopistas de luz desde o tempo de van Leeuwenhoek tem sido aumentar o contraste entre as células pálidas e seu entorno mais pálido, para que as estruturas e o movimento das células possam ser vistos mais facilmente. Para isso, eles criaram estratégias engenhosas que envolvem câmeras de vídeo, luz polarizada, digitalização computadores e outras técnicas que estão produzindo grandes melhorias, em contraste, alimentando um renascimento à luz microscopia.