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microscopio y como funciona, Apuntes de Farmacia

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Tipo: Apuntes

2024/2025

Subido el 22/06/2025

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Tipos de microscopio en que se usa cada uno
icroscopio óptico
Tipo
Descripción
Microscopio digital
Microscopio que utiliza una cámara y una óptica de aumento. Permite emitir una
imagen en directo en un monitor.
Microscopio
estereoscópico
binocular
Microscopio que permite observar fácilmente objetos en 3D con poco aumento.
Microscopio de campo
claro
Un microscopio típico que utiliza la luz transmitida para observar objetos con
gran aumento.
Microscopio
polarizador
Microscopio que utiliza las diferentes características de transmisión de la luz de
los materiales, como las estructuras cristalinas, para producir una imagen.
Microscopio de
contraste de fase
Microscopio que visualiza las pequeñas irregularidades de la superficie mediante
la interferencia de la luz. Se utiliza habitualmente para observar células vivas sin
necesidad de teñirlas.
¿Qué es un microscopio de contraste de fase?
Microscopio de
contraste de
interferencia
diferencial
Este microscopio, similar al de contraste de fase, se utiliza para observar
diminutas irregularidades de la superficie, pero con una mayor resolución. Sin
embargo, el uso de luz polarizada limita la variedad de recipientes observables de
las muestras.
Microscopio de
fluorescencia
Microscopio biológico que observa la fluorescencia emitida por las muestras
mediante el uso de fuentes de luz especiales, como las lámparas de mercurio.
Cuando se combinan con equipos adicionales, los microscopios de campo claro
también pueden realizar imágenes de fluorescencia.
Microscopio de
fluorescencia de
reflexión interna total
Un microscopio de fluorescencia que utiliza una onda evanescente para iluminar
sólo cerca de la superficie de una muestra. La región que se visualiza es
generalmente muy fina en comparación con los microscopios convencionales. La
observación es posible en unidades moleculares debido a la reducción de la luz
de fondo.
Microscopio láser
(Microscopio confocal
de barrido láser)
Este microscopio utiliza rayos láser para la observación clara de muestras gruesas
con diferentes distancias focales.
Microscopio de
excitación
multifotónica
El uso de múltiples láseres de excitación reduce el daño a las células y permite la
observación de alta resolución de áreas profundas. Este tipo de microscopio se
utiliza para observar las células nerviosas y el flujo sanguíneo en el cerebro.
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Tipos de microscopio en que se usa cada uno

icroscopio óptico

Tipo Descripción

Microscopio digital Microscopio que utiliza una cámara y una óptica de aumento. Permite emitir una

imagen en directo en un monitor.

Microscopio

estereoscópico

binocular

Microscopio que permite observar fácilmente objetos en 3D con poco aumento.

Microscopio de campo

claro

Un microscopio típico que utiliza la luz transmitida para observar objetos con

gran aumento.

Microscopio

polarizador

Microscopio que utiliza las diferentes características de transmisión de la luz de

los materiales, como las estructuras cristalinas, para producir una imagen.

Microscopio de

contraste de fase

Microscopio que visualiza las pequeñas irregularidades de la superficie mediante

la interferencia de la luz. Se utiliza habitualmente para observar células vivas sin

necesidad de teñirlas.

¿Qué es un microscopio de contraste de fase?

Microscopio de

contraste de

interferencia

diferencial

Este microscopio, similar al de contraste de fase, se utiliza para observar

diminutas irregularidades de la superficie, pero con una mayor resolución. Sin

embargo, el uso de luz polarizada limita la variedad de recipientes observables de

las muestras.

Microscopio de

fluorescencia

Microscopio biológico que observa la fluorescencia emitida por las muestras

mediante el uso de fuentes de luz especiales, como las lámparas de mercurio.

Cuando se combinan con equipos adicionales, los microscopios de campo claro

también pueden realizar imágenes de fluorescencia.

Microscopio de

fluorescencia de

reflexión interna total

Un microscopio de fluorescencia que utiliza una onda evanescente para iluminar

sólo cerca de la superficie de una muestra. La región que se visualiza es

generalmente muy fina en comparación con los microscopios convencionales. La

observación es posible en unidades moleculares debido a la reducción de la luz

de fondo.

Microscopio láser

(Microscopio confocal

de barrido láser)

Este microscopio utiliza rayos láser para la observación clara de muestras gruesas

con diferentes distancias focales.

Microscopio de

excitación

multifotónica

El uso de múltiples láseres de excitación reduce el daño a las células y permite la

observación de alta resolución de áreas profundas. Este tipo de microscopio se

utiliza para observar las células nerviosas y el flujo sanguíneo en el cerebro.

Tipo Descripción

Microscopio de

iluminación

estructurada

Un microscopio de alta resolución con tecnología avanzada para superar la

resolución limitada que se encuentra en los microscopios ópticos y que está

causada por la difracción de la luz.

¿Qué es un microscopio de iluminación estructurada?

Microscopio electrónico

Tipo Descripción

Microscopio electrónico de transmisión (TEM),

microscopio electrónico de barrido (SEM), etc.

Estos microscopios emiten haces de electrones, no

de luz, hacia los objetos para ampliarlos.

Microscopio de sonda de barrido (SPM)

Tipo Descripción

Microscopio de fuerza atómica (AFM),

microscopio óptico de barrido de campo

cercano (SNOM), etc.

Este microscopio explora la superficie de las muestras con

una sonda y esta interacción se utiliza para medir formas o

propiedades superficiales finas.

Otros

Tipo Descripción

Microscopio de rayos X, microscopio de ultrasonidos, etc. -

Además de las categorías anteriores, los microscopios ópticos se pueden

clasificar de la siguiente manera:

Clasificación por aplicaciones

Microscopio biológico Con un aumento que va de 50x a^ 1,500x, este microscopio utiliza muestras

cortadas que se fijan en portaobjetos para su observación.

Microscopio

estereoscópico

(binocular)

El sistema binocular permite la observación en 3D de muestras, como insectos

o minerales, en su estado natural sin necesidad de cortarlas. Los aumentos van

de 10x a 50x.

Trivia: ¿Cuál es la referencia para un aumento de 1x?

Un aumento de 1x se basa en el punto donde un objeto cercano puede ser observado claramente por el ojo humano.

Como esta distancia es de 250 mm (distancia de visión nítida), el tamaño que se puede observar a esta distancia se

especifica como 1x.

Microscopio Simple: Incluye las lupas monoculares y binoculares, que son herramientas básicas utilizadas para la observación de objetos a pequeña escala, ofreciendo una amplificación visual directa sin la necesidad de técnicas de procesamiento avanzadas. Microscopio Compuesto: Aborda una variedad de configuraciones especializadas que permiten una observación más detallada y específica de muestras microscópicas. Incluye el microscopio estereoscópico, microscopios de luz ultravioleta, de fluorescencia, de contraste de fases, de campo oscuro, de polarización y microscopía por luz reflejada, cada uno diseñado para abordar diferentes necesidades de investigación y análisis en diversos campos científicos. Microscopía Electrónica: Introduce un nivel aún mayor de detalle y resolución mediante el uso de haces de electrones en lugar de luz visible. Esta categoría incluye el Microscopio Electrónico de Barrido (MEB), que proporciona imágenes tridimensionales de alta resolución de muestras a nanoescala, el Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM), que permite la observación de estructuras internas a nivel atómico, y el microscopio confocal de barrido láser, que ofrece imágenes tridimensionales de alta resolución con un contraste excepcional. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio Simple : Estos microscopios están equipados con una sola lente o un sistema de lentes convergentes dispuestos de manera que producen una imagen virtual, derecha y magnificada de la muestra. Esta imagen se encuentra situada entre la lente y el foco. Aunque la ampliación de estos microscopios es limitada, son útiles para la disección de animales pequeños o la disociación de muestras histológicas. También conocidos como lupas, pueden ser monoculares o binoculares, brindando una visión más detallada y cómoda. Microscopio Óptico de Campo Luminoso : En este tipo de microscopios, el área de observación está generosamente iluminada, mientras que las muestras examinadas aparecen más oscuras que el fondo. Generalmente, estos microscopios pueden alcanzar aumentos de hasta 1000x, y con oculares de mayor potencia, el aumento puede duplicarse. Sin embargo, el límite práctico de ampliación es de alrededor de 2000x debido al poder de resolución. El poder de resolución se refiere a la capacidad del microscopio para distinguir dos puntos adyacentes como distintos y separados, lo que impone este límite a la ampliación disponible. Poder de Resolución y Apertura Numérica: El poder de resolución de un microscopio está directamente relacionado con la longitud de onda de la luz empleada y la apertura numérica del sistema de lentes. Es crucial comprender que una mayor magnificación no siempre garantiza la nitidez necesaria, ya que incluso con aumentos menores, se puede lograr una resolución óptima si se maximiza la apertura numérica y se utiliza la longitud de onda adecuada. Microscopio Vertical: Este diseño de microscopio, evolucionado a partir de modelos más antiguos, presenta la fuente de iluminación ubicada en la base, debajo de la platina. Los microscopios verticales destacan por su óptica de alto rendimiento, que proporciona imágenes nítidas en todo el rango de amplificación. Su apertura numérica elevada y la distancia de trabajo óptima se combinan para ofrecer observaciones rápidas y sin complicaciones. Por estas razones, el microscopio vertical es ampliamente utilizado en una variedad de aplicaciones científicas y de investigación, siendo uno de los modelos más comunes y confiables en el campo de la microscopía.

Microscopio Invertido : En contraste con el diseño convencional, la estructura de este microscopio está invertida. La fuente de iluminación se sitúa por encima de la platina, mientras que el sistema de funcionamiento y formación de imágenes sigue siendo similar al del microscopio tradicional. Esta configuración permite la observación de organismos o tejidos en cultivos celulares, como células vivas, sin necesidad de una preparación previa. Esto facilita el monitoreo continuo del estado de crecimiento, comportamiento y otros parámetros relevantes en el desarrollo del cultivo celular. icroscopios según el Sistema de Iluminación A nivel básico, los microscopios se pueden distinguir según el medio utilizado para iluminar la muestra. Mientras que el microscopio óptico es el más común, existen diversas alternativas, cada una con sus propias ventajas y aplicaciones específicas.

  1. Microscopio Óptico: En el microscopio óptico, la muestra se ilumina con luz visible. Un foco de luz incide sobre la muestra y la imagen se forma a través del objetivo y el ocular, siendo observada por el usuario. Aunque es el tipo de microscopio más habitual, su resolución está limitada por la difracción de la luz, alcanzando un aumento máximo de aproximadamente 1500x.
  2. Microscopio Electrónico: En el microscopio electrónico, la muestra no se ilumina con luz, sino con electrones. Estos impactan contra la muestra dentro de una cámara de vacío. Aunque existen diferentes tipos, todos se basan en la captura de electrones dispersados u omitidos por la muestra para reconstruir una imagen. La principal ventaja es su capacidad para obtener aumentos muy superiores, pero requiere preparar la muestra y colocarla en una cámara de vacío, por lo que no es posible observar muestras biológicas vivas.
  3. Microscopio de Luz Ultravioleta: Estos microscopios iluminan la muestra con luz ultravioleta, que tiene una longitud de onda más corta que la luz visible. Esto permite alcanzar una mejor resolución y obtener un contraste diferente al de los microscopios ópticos. Además, con este tipo de microscopio se pueden observar muestras que aparecen transparentes con luz visible.
  4. Microscopio de Luz Polarizada: También conocido como microscopio petrográfico, este tipo de microscopio óptico utiliza dos polarizadores para observar estructuras cristalinas en rocas y minerales.
  5. Microscopio de Fluorescencia: Los microscopios de fluorescencia aprovechan las propiedades de fluorescencia de ciertas sustancias para generar imágenes. La muestra es iluminada con una longitud de onda específica, y la luz propia emitida por la muestra se observa con filtros adecuados. Microscopios según el Número de Lentes En el ámbito de los microscopios ópticos, es posible distinguir entre diferentes tipos según el número de lentes presentes en su sistema óptico:
  6. Microscopio Simple: Este tipo de microscopio consta de una única lente y es comúnmente conocido como lupa. A pesar de su simplicidad, los microscopios simples pueden lograr grandes aumentos. Históricamente, en el siglo XVII, Antonie van Leeuwenhoek utilizó este tipo de microscopios para alcanzar los mayores aumentos conocidos hasta ese momento. Un ejemplo contemporáneo basado en esta idea es el Foldscope.
  7. Microscopio Compuesto: Contrariamente al microscopio simple, el compuesto posee al menos dos lentes en su sistema óptico. Este diseño es el más común en los microscopios modernos, donde se utilizan lentes en el objetivo y el ocular para corregir las aberraciones ópticas y obtener imágenes de alta calidad. La invención del microscopio compuesto está asociada con el surgimiento del microscopio mismo, ocurrido en los Países Bajos a finales del siglo XVI. Microscopios según la Transmisión de la Luz

Los microscopios digitales son aquellos que capturan una imagen digital de la muestra. Esto se logra conectando una cámara digital en lugar del ocular. Existen microscopios digitales con diversas configuraciones. Por lo general, deben conectarse a un ordenador para transmitir las imágenes y visualizarlas. Algunos microscopios digitales vienen con una pantalla incorporada, lo que permite ver la muestra en tiempo real y almacenar imágenes para su posterior transmisión a un ordenador mediante conexión USB o tarjeta SD. Un tipo especial de microscopios digitales son los microscopios USB. Estos dispositivos constan únicamente de una lente de gran aumento y una cámara digital. Aunque el aumento que ofrecen es limitado en comparación con un microscopio óptico convencional, son instrumentos versátiles y útiles para observar objetos cotidianos. Se conectan al ordenador mediante un puerto USB y permiten guardar imágenes de la muestra para su análisis posterior. Microscopio Estereoscópico El microscopio estereoscópico es un tipo especial de microscopio que permite la observación tridimensional de la muestra. Estos microscopios siempre están equipados con dos oculares. La imagen de la muestra que llega a cada ocular es ligeramente diferente, lo que crea un efecto tridimensional cuando se combinan. Aunque el aumento que ofrece es inferior al de un microscopio óptico convencional, los microscopios estereoscópicos son muy utilizados en aplicaciones donde es necesario manipular la muestra mientras se observa, como en el montaje de circuitos o relojes. Otros Tipos de Microscopios Además de los microscopios previamente mencionados, existen numerosas técnicas de microscopía adicionales optimizadas para tipos específicos de muestras. Algunos de estos merecen ser destacados:

  1. Microscopio Confocal: Este tipo de microscopio pertenece a la categoría de microscopios de fluorescencia. A diferencia de la iluminación global utilizada en otros microscopios, el microscopio confocal ilumina la muestra punto por punto de forma sucesiva, reconstruyendo la imagen al final del proceso. Este método de escaneo es similar al utilizado en los microscopios electrónicos de barrido. El microscopio confocal fue inventado por Marvin Minsky en
  2. Microscopio de Campo Oscuro: Esta técnica de microscopía implica iluminar la muestra de manera oblicua. Como resultado, los rayos de luz que llegan al objetivo no provienen directamente de la fuente de luz, sino que han sido dispersados por la muestra. Esta técnica permite visualizar muestras que de otro modo no serían visibles debido a su transparencia. Además, no se requiere teñir la muestra para aumentar su contraste, lo que es una ventaja significativa.
  3. Microscopio de Contraste de Fases: Este tipo de microscopio aprovecha la diferencia en la velocidad de propagación de la luz a través de diferentes medios. La luz atraviesa la muestra a diferentes velocidades en distintas secciones, y este efecto se amplifica para generar la imagen de la muestra. Esta técnica no requiere el uso de tintes, lo que permite la observación de células vivas. Frits Zernike inventó el microscopio de contraste de fases en 1932, lo que le valió el Premio Nobel de Física en 1953.

tubo: El tubo es una parte esencial de la estructura, ya que es la que garantiza la alineación entre las partes ópticas. Esta parte del microscopio enlaza el ocular con el objetivo. Revólver: El revólver es la pieza donde se encuentran posicionados los objetivos, permitiendo hacer un intercambio de aumento cómodamente simplemente con girarlo. También lo puedes encontrar por el nombre de portaobjetivos. Brazo: El brazo es el elemento que une todas las demás piezas fijas, como la base, la platina o el cabezal. Es una parte esencial para el correcto funcionamiento de todas las partes, ya que se encarga de mantenerlas perfectamente alineadas. Platina: Esta es la parte del microscopio compuesto donde se sitúan las muestras para analizar y en la que se encuentran las pinzas que sujetan el portaobjetos. La platina tiene un agujero por donde atraviesa la luz que ilumina la muestra, además es una pieza móvil que se regula mediante tornillos. Pinzas: Las pinzas son las encargadas de sujetar el portaobjetos y mantener fija la muestra para poder analizarla sin que ésta se mueva. Generalmente son dos pinzas las que sujetan la muestra. Tornillo macrométrico: Girando este tornillo se consigue mover la platina para acercar la muestra hasta los objetivos mediante un movimiento rápido vertical. Este tornillo macrométrico se utiliza para realizar un primer acercamiento, necesitando utilizar el tornillo micrométrico para un ajuste más preciso. Tornillo micrométrico: El tornillo micrométrico es el encargado de controlar el enfoque hacia la muestra con una precisión mayor. Este tornillo permite realizar movimientos lentos y precisos para ajustar un enfoque óptimo. Base: Esta parte del microscopio se encuentra en la posición más baja y es la encargada de aportar estabilidad al microscopio. Por lo general, tienen pequeñas patas de goma para evitar desplazamientos inesperados, y en esta base se sitúan tanto el cable de alimentación como el botón de encendido y apagado. PROPIEDADES DEL MO Aumento del microscopio / ampliación Para calcular la ampliación de un microscopio, basta con multiplicar la ampliación del ocular del microscopio por la ampliación del objetivo. La ampliación total de un microscopio normal con un ocular 10x y objetivos 4x, 10x, 40x, 100x será 40x, 100x, 400x y 1000x en función de los objetivos utilizados. El mismo principio se aplica a los microscopios estereoscópicos. Algunos microscopios estereoscópicos vienen equipados con objetivos que tienen un rango de ampliación variable de 0,75x a 7,5x. La ampliación total del microscopio con un ocular 10x variará según corresponda de 7,5 a 75 veces; con un ocular 25x, de 18,75 a 187,5 veces. ¿Cuál es la relación de la ampliación de un microscopio con la distancia focal?" En microscopía, se entiende por distancia focal la distancia entre el objetivo y la parte superior del objeto observado. La distancia focal del sistema óptico muestra la eficacia con la que el sistema recoge y enfoca los rayos de luz. Normalmente, cuanto mayor es la ampliación del microscopio, más corta será la distancia focal https://es.levenhuk.com/blog/base-de-conocimientos-microscopios/respuestas-a-las-preguntas-mas-frecuentes-sobre- microscopios/#

Esquema de funcionamiento de un microscopio considerando una lente objetivo y una lente ocular Aunque la figura anterior muestra solo dos lentes, los microscopios reales utilizan siempre un mayor número de lentes. Estas otras lentes se utilizan para corregir aberraciones ópticas y así obtener una imagen más nítida. Aumento útil y aumento vacío El aumento de una imagen debe ir siempre asociado con una buena resolución, de lo contrario obtenemos una imagen aumentada en la que no se pueden apreciar los detalles. Esto ocurre si se combinan distintas lentes con la intención obtener una imagen de gran aumento. Llega un punto en que se aumenta la imagen pero no la resolución, de modo que la imagen aumentada no añade nueva información. Sería equivalente a hacer zoom en una imagen digital, a partir de un momento la imagen se ve pixelada y al seguir aumentándola solo se ven los pixeles a mayor tamaño. La resolución obtenida mediante una lente viene definida por su apertura numérica. En un microscopio, tanto el aumento como la apertura numérica de los objetivos están indicados en la parte lateral de cada objetivo. Para observar una muestra con buena resolución se debe observar con un aumento que esté entre 500 y 1000 veces la apertura numérica del objetivo. Este rango de aumento se conoce como aumento útil. Si se sigue aumentando la imagen por encima de este rango la imagen aparecerá borrosa sin ganancia de resolución. En este caso el aumento se conoce como aumento vacío. Por ejemplo, si un objetivo tiene una apertura numérica de 0.70 deberíamos observar la muestra con un aumento total de entre 350 (0.70 x 500) y 700 (0.70 x 1000). La máxima apertura numérica de los objetivos está limitada a valores de aproximadamente 1.50 (utilizando objetivos de inmersión). Por este motivo, el máximo aumento útil que se puede obtener con un microscopio óptico es 1500 (1.50 x 1000). Este es un dato importante porque existen microscopios que se anuncian con un aumento de 2000x. Hay que tener en cuenta que cualquier valor de aumento superior a 1500 se refiere a aumento vacío y es por lo tanto inútil en cuanto a la información que aporta.

Indicación de aumento y apertura numérica en un objetivo (Fuente: Zeiss Microscopy) Tabla de aumentos La siguiente tabla muestra el aumento total de un microscopio para distintos valores estándar del aumento de los objetivos y del ocular. Los valores que corresponden a un aumento útil están resaltados en color verde, mientras que la zona de aumento vacío está indicada en color rojo. Solo se indican aquellos aumentos contenidos entre 500 y 1000 veces la apertura numérica. El valor entre paréntesis en la columna de los objetivos es la apertura numérica habitual correspondiente al número de aumentos. Tabla de aumento útil y aumento vacío habitual en un microscopio óptico

 Las combinaciones de objetivo y ocular que generen en aumento superior a 1500x resultarán en un aumento vacío, es decir, sin ganancia de resolución y, por lo tanto, sin añadir detalles a la imagen.  Para un uso óptimo, el aumento total (objetivo + ocular) debería estar comprendido entre 500 y 1000 veces el valor de la apertura numérica del objetivo.  La apertura numérica de un objetivo tiene una relación proporcional con su aumento.  Los microscopios electrónicos iluminan las muestras con un haz de electrones en lugar de con luz. De este modo, se pueden conseguir aumentos de hasta 10000000x. https://www.mundomicroscopio.com/aumento-del-microscopio/ Los microscopios ópticos tienen un límite máximo de resolución de 0,2 μm. El poder de resolución es la distancia mínima a la que se pueden discriminar dos puntos. Este límite viene determinado por la longitud de onda de la fuente de iluminación, en este caso la luz visible. Contiene normalmente dos sistemas de lentes: el objetivo y el ocular. El objetivo recoge la luz que atraviesa la sección de tejido, mientras que el ocular es el que proyecta la imagen sobre la retina. El aumento total que permite un microscopio óptico se calcula multiplicando la magnificación que produce el objetivo por la que produce el ocular. Por ejemplo, si estamos usando un objetivo de 40x (aumenta 40 veces) y un ocular de 10x (aumenta 10 veces), el resultado final sera de 400x, es decir, vemos la muestra aumentada 400 veces. Usando microscopios ópticos avanzados se consiguen unos 1000- 1500 aumentos (objetivo de 100x junto con oculares de 10x o 15x). Algunos microscopios ópticos tienen lentes internas que producen aumentos adicionales que tendremos que tener en cuenta para calcular la magnificación de la imagen que se observa. No debemos confundir los aumentos con el poder de resolución. Por más que consigamos aumentar una imagen tomada de un microscopio, incluso con metodología digital, no se puede aumentar la resolución de la imagen. https://mmegias.webs.uvigo.es/6-tecnicas/6-optico.php#partes