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11/8/2016 1 Microscopia Tipos de Microscópios • Microscópios Óticos Usam feixe de luz e lentes ópticas de cristal para produzir a imagem • Microscópios Eletrônicos Usam feixe de elétrons e lentes eletromagnéticas para produzir a imagem Dimensões de estruturas vivas Microscópio simples ou lente de aumento usada por Anton von Leeuwenhoek - 1675 Microscópios Óticos Simples Primeiras descrições de protozoários, bactérias, e de espermatozóides – chamados por ele de “animáculos”. Aumento de 200 x 11/8/2016 2 Microscópios Óticos compostos Final do século XIX Microscópio monocular inventado pelo britânico Robert Hooke por volta de 1690 Microscópio binocular Microscópio Ótico Composto Atual A imagem da amostra é obtida quando os raios de luz de um iluminador ( fonte de luz) passam através de um condensador, que possuem lentes que dirigem os raios de luz através da amostra. Em seguida os raios de luz passam para as lentes objetivas. A imagem da amostra é novamente ampliada pela lente ocular, junto aos olhos Microscópio ótico composto Formação da Imagem Esquema da Formação da Imagem AMPLIAÇÃO TOTAL = Aumento da Objetiva X Aumento da Ocular 11/8/2016 3 É a Capacidade do sistema em distinguir objetos que estão muito próximos. Ou seja a capacidade de “resolver” os detalhes dessa imagem PODER DE RESOLUÇÃO Olho ~ 0.1mm; ML ~ 0.2μm; MEV ~ 1-3nm; MET ~ 0.2-0.4m. O Limite de resolução depende do comprimento de onda (λ) da radiação utilizada e da abertura numérica (AN) das lentes utilizadas. Limite de Resolução =__________________________ AN objetiva + AN condensador Limite de Resolução O limite de resolução (LR) pode ser definido como a distância mínima entre dois pontos de modo que as respectivas imagens, fornecidas pelo sistema óptico, sejam distintas. O limite de resolução é inverso do poder resolvente, isto é, quanto menor o limite de resolução de uma lente objetiva, maior é o seu poder de resolução. ABERTURA NUMÉRICA ONDE : n = índice de refração do meio entre a lente frontal e o objeto = semi-ângulo formado pelo eixo óptico. n = 1 quando o meio é o ar, se emprega objetivas a seco n =1,52 quando o meio é o óleo de imersão e se emprega objetiva de imersão Para o olho humano, o limite de resolução é de, sensivelmente, 0,1 mm. Isto significa que a olho nu apenas conseguimos distinguir objetos distanciados entre si até 0,1 mm. 11/8/2016 4 Microscopia ótica - sistema de lentes para direcionar o caminho que o feixe de luz percorre entre o objeto a ser estudado e o olho. Os principais tipos são: Microscopia luminosa, de campo escuro, de ultravioleta, de fluorescência e de contraste de fase Microscopia eletrônica - Feixe de elétrons controlado por um sistema de campo magnético. Os principais tipos são: Microscopia eletrônica de transmissão (TEM); Microscopia eletrônica de varredura (SEM) TIPOS DE MICROSCOPIA MICROSCOPIA ÓTICA a) Microscopia de campo claro • A área observada aparece brilhantemente iluminada (clara) e os objetos estudados mais escuros contra APLICAÇÃO • Na determinação de elementos morfológicos grosseiros de microrganismos • No estudo de motilidade e reprodução em microrganismos maiores (protozoários). Bactérias coradas pelo método de Gram • A luz dispersada entra na objetiva e o objeto aparece iluminado e brilhante sobre um fundo escuro. Isso se consegue pela utilização de um tipo especial de condensador que ilumina o objeto obliquamente. • Torna possível a visualização de partículas ou objetos muito pequenos, que não podem ser visualizados por microscopia de campo claro. • Mostra com maior clareza o contorno de objetos maiores que são difíceis de se observar porque o índice de refração é próximo ao do meio em que estão suspensos. • É um tipo de microscopia utilizada na observação de microorganismos não corados, suspensos em líquidos – preparações a fresco e em gota pendente. b) Microscopia de Campo Escuro Aplicação: • Na determinação de certas bactérias, por exemplo as espiroquetas • Requerimentos: condensadores especiais, óleo de imersão 11/8/2016 5 Grande parte dos detalhes de células vivas não são detectados no microscópio de campo luminoso devido ao fato de as estruturas celulares serem transparentes e incolores, não apresentando contraste suficiente. O microscópio de contraste de fase tem um sistema óptico especial que torna possível a distinção de materiais biológicos que diferem ligeiramente no que se refere aos seus índices de refração. A luz que passa através de materiais com densidades ligeiramente diferentes é refratada ou desviada do seu trajeto original. Variações mínimas de fase, devidas às diferenças de índice de refração dentro do objeto, são ampliadas e transformadas em mudanças de amplitude (intensidade) as quais são visualizadas como diferenças de contraste na imagem. c) Microscópia de contraste de fase Aplicação • aplicado na visualização de características estruturais com diferenças muito sutis no seu índice de refração • células únicas contidas em espécimes muito finos (< 5 µm) e não coloridos, que são muito pobres em contraste • Requerimentos: objetivas especiais, condensadores especiais. Corte transversal de um osso Espécime de fase fina Neurônios d) Microscopia de Ultravioleta • Utiliza luz ultravioleta 0,18 m < < 0,4 m • Permite melhorar o limite de resolução comparativamente ao microscópio de campo luminoso. • A óptica é constituída por lentes de quartzo já que o vidro não transmite este tipo de radiação. • A imagem é registrada numa câmara fotográfica pelo uso de um conversor de imagem ou pela projeção numa tela de televisão Aplicação • Diferenciação de componentes celulares que absorvem a luz ultravioleta 11/8/2016 6 e) Microscópia de fluorescência Fluorescência ===> propriedade de algumas substâncias que após serem excitadas com radiação de baixo comprimento de onda (ultravioleta), emitirem radiação de maior comprimento de onda. Quando microrganismos com um fluorocromos (corantes fluorescentes) são examinados com microscópio de fluorescência, com uma fonte de luz ultravioleta, parecem luminosos, brilhantes contra um fundo escuro. Requerimento: microscópio ótico, luz ultravioleta, filtro adequados Pode usar substâncias química fluorescentes (fluorocromos) Proteínas fluorescentes Microscopia eletrônica O primeiro microscópio foi construído em 1931, na Universidade Técnica de Berlim, por Max Knoll e Ernst Ruska. Ao invés de utilizar lentes de vidro o ME utiliza lentes eletromagnéticas Emprega um feixe de elétrons em vez de lentes óticas Os Elétrons acelerados por diferença de potencial de 50 000 a 100 000 volts têm um comprimento de onda cerca de 100. 000 vezes menor que o da luz visível. Com o valor de λ reduzido o poder de resolução é muito maior que do m.o. O limite de resolução do microscópio eletrônico de transmissão atinge 0,4 a 0,5 nm (excepcionalmente 0,2 nm) 100 vezes maior microscópio óptico Tipos de Microscopia Eletrônica: Microscopia eletrônica de Transmissão(TEM) Microscopia eletrônica de varredura (MEV) 11/8/2016 7 Imagem no Microscópio Eletrônico a) Microscópio de transmissão b) Microscópio de varredura
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