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História da microscopia

A microscopia é um processo básico de toda a biologia moderna, sendo responsável por algumas das mais importantes descobertas relacionadas com a vida, como é o caso da célula e de toda a sua estrutura e funcionamento.A história da microscopia começa com o fabrico das primeiras lentes óticas, através do polimento do vidro, pelo fiorentino Salvino d´Amato, em 1285. A ideia de combinar lentes para aumentar o tamanho dos objetos mais pequenos data de 1590 e deve-se a Zacharias Janssen, sendo, o primeiro microscópio por ele desenvolvido capaz de uma ampliação de cerca de 30x.A capacidade de ampliação foi evoluindo em consequência do aperfeiçoamento das lentes. No séc. XVII, Antonie Van Leeuwenhoek (físico holandês) desenvolveu o microscópio simples capaz de ampliações de até 200x e medindo apenas 6,7 centímetros, com o qual o cientista fez a primeira observação de bactérias, às quais na altura deu o nome de protozoários. Durante o séc. XVIII o microscópio tornou-se um objeto em moda, sendo fabricado por artífices com feitios e decorações ao gosto dos clientes, originando autênticas obras de arte e decoração. Ainda neste século, o microscópio passa a fazer parte do processo de ensino das classes nobres e ricas da sociedade.No entanto, mau grado os sucessivos aumentos de ampliação, as imagens obtidas continuavam a ser de qualidade inferior, devido às dificuldades em eliminar as aberrações cromáticas e distorções resultantes de imperfeições das lentes. Apenas no século XIX, com o aperfeiçoamento dos sistemas de fabrico de lentes, se conseguiu atingir o limite de resolução máximo possível utilizando luz visível. Surgem também neste século os primeiros microscópios binoculares (duas oculares em vez de uma só). Para a melhoria das imagens obtidas com o microscópio ótico, foram também fulcrais os desenvolvimentos verificados no campo da preparação do material biológico para observação, nomeadamente, as técnicas de coloração específica de organelos e estruturas celulares, de fixação, de inclusão e de corte. Os primeiros ateliers especializados no fabrico e comércio dos microscópios surgem em meados do século XIX, sendo de destacar o de Camille-Sébastien Nachet, inaugurado em Paris em 1835, e o de Karl Zeiss, inaugurado na Alemanha em 1846.Em consequência do desenvolvimento da microscopia, foi possível a observação e descoberta de inúmeras estruturas e seres vivos microscópicos até aqui desconhecidos, como bactérias, protozoários e leveduras. Também graças ao desenvolvimento da microscopia, em 1835, Schleiden e Schwann, propõem as bases da teoria celular, primeiro grande princípio unificador da biologia, o qual postula que todos os organismos vivos são constituídos por células, sendo estas as unidades estruturais e funcionais dos mesmos.
Já no século XX, surgem novas variantes do microscópio ótico, sendo de destacar a invenção do microscópio de contraste de fases (Zernicke, 1941) e o de contraste diferencial (Normanski, 1952).
O aperfeiçoamento do microscópio ótico foi conduzido até um ponto tal que, a única limitação era o grande comprimento de onda da radiação (luz visível) utilizada para iluminação, este obstáculo impedia a obtenção de um maior poder de resolução. Esta dificuldade levou os cientistas a procurarem um modelo de microscópio que usando outro tipo de radiação para iluminação (com menor comprimento de onda que a luz visível) permitisse aumentar ainda mais a resolução. Em 1924, o físico Louis de Broglie, constata que um feixe de eletrões apresenta um comportamento idêntico aos raios luminosos, mas com um comprimento de onda 10.000x menor, o que lança, os fundamentos da microscopia eletrónica, conjuntamente com a teoria do efeito de foco de um campo magnético ou eletrostático sobre um feixe de eletrões, desenvolvida em 1926 por Hans Bush, investigador da Universidade de Jena, a qual prova que é possível focar um feixe de eletrões com lentes magnéticas cilíndricas. Estavam assim elaboradas as bases teóricas do microscópio eletrónico, sendo o primeiro aparelho construído em 1931/1932 por Ernst Ruska (Prémio Nobel da Fisíca em 1986) e por Max Knoll. Em 1933 o microscópio eletrónico ultrapassava já o limite de resolução do microscópio ótico. No entanto, só após a Segunda Guerra Mundial o microscópio eletrónico se desenvolve em pleno, constituindo-se o Elmskop I, desenvolvido por Ernst Ruska e Bodo Van Bonier nos laboratórios da Siemens, como o mais famoso dos primeiros microscópios eletrónicos.A microscopia eletrónica teve um rápido desenvolvimento em pouco anos, graças a grandes aperfeiçoamentos técnicos que permitiram não apenas maiores valores de ampliação mas também aumentos sucessivos da capacidade de resolução e da qualidade das imagens obtidas. Estes progressos foram também tornados possíveis graças ao aperfeiçoamento dos métodos de preparação do material biológico para observação, sendo desenvolvidas várias técnicas, como a de obtenção de cortes ultrafinos e a de fixação de estruturas celulares através do uso de resinas sintéticas, entre outras. Uma variante do microscópio eletrónico com grande interesse para a biologia, já que permite a obtenção de imagens de material não seccionado, é o microscópio eletrónico de varrimento ou scanning desenvolvido pela primeira vez em 1965 pela empresa Cambridge Instruments.

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