Microscopia Faculdade Vértice – Univértix Observações Iniciais Curso: Medicina Veterinária Simples - lupa; Microscopia Aula Revisão Composto – Junção de dois sistemas de lentes convergentes. Invenção do microscópio é atribuída a Antoine von Professor, Enfº Enfº.. Laudinei de Carvalho Gomes Matipó,, fevereiro de 2014. Matipó e-mail: [email protected] Leeuwenhoek e Robert Hooke no séc. XVII. Teorias de Schleiden e Schwann, no século XIX; Técnicas e metodologias – citoquímicas. Page 2 v Microscopia Microscopia Observações Iniciais Unidades de Medidas Usadas Estruturas micro e macroscópicas; São o micrômetro (µm) – M. O.; Nanômetro (ηm) e o Angstrom (Å) – M. E.; 1 µm = 10-3 mm (0,001 mm) = 10-6 m 1 ηm = 10-3µm = 10-6 mm (0,000001 mm) = 10-9 m 1 Å = 10-1 ηm = 10-4 µm = 10-7 mm (0,0000001 mm) = 10-10 m Page 3 Page 4 Microscopia Microscopia Unidades de Medidas Usadas Formação da Imagem Em termos de formação de imagem é fundamental percebermos o significado de três conceitos muito importantes, que são o poder de ampliação, o poder de resolução e o limite de resolução. Page 5 Page 6 1 Microscopia Microscopia Formação da Imagem Poder de Ampliação Ampliada – Simétrica – Invertida – Virtual Capacidade de um aparelho aumentar n Imagem II Imagem I objeto F F C Fonte de luz F C C objetiva ocular condensadora vezes uma imagem. Na microscopia é dado pelo produto entre a ampliação Fonte de luz → Lente condensadora → Lentes objetivas → Lente ocular das oculares e a ampliação das O posicionamento estratégico das lentes no microscópio proporcionam a formação de uma imagem Invertida Page 7 objetivas. Page 8 Microscopia Microscopia Poder de Resoluação Limite de Resolução Capacidade de individualização de estruturas (pontos); Capacidade de um aparelho fornecer imagens distintas de dois pontos. Refere-se à riqueza de detalhes da imagem obtida, ou seja, à Inversamente proporcional ao limite de ampliação da imagem; Olho humano 0,1 mm; capacidade do microscópio fornecer imagens Onde: K = uma constante experimental estimada em 0,61; λ = comprimento de onda da energia utilizada (luz ou feixes de elétrons) nítidas, com detalhes estruturais. Page 9 Microscopia Microscopia Limite de Resolução Limite de Resolução Resolução é diretamente proporcional ao comprimento de onda; Relação de meio e lâmina – índice de refração. Valores do índice de refração para diferentes meios Redução do comprimento de onda (alteração da fonte luminosa) e/ou aumento da abertura numérica; AN = 0,12 (4x) AN = 0,34 (10x) AN = 0,60 (40x) AN = acima de 1 (100x) Page 11 AN = abertura numérica da lente objetiva. Page 10 Material Índice de Refração Ar 1.0003 Água 1.33 Glicerol 1.47 Óleo de imersão 1.515 Vidro 1.52 Diamante 2.42 Page 12 2 Microscopia Microscopia Noções de Profundidade de Campo Microscopia Eletrônica Regiões do plano focal que permanecem em foco; Relação de profundidade de campo e abertura numérica; Devido à pequena profundidade de campo dessa objetiva, um reduzido número de planos de um objeto será focalizado simultaneamente; Maior profundidade de campo é obtida utilizando objetivas com menores aberturas numéricas, ou diminuindo-se a abertura do diafragma. Page 13 Page 14 Microscopia Microscopia Componentes Microscopia Eletrônica Formação da imagem ao Microscópio eletrônico CANHÃO ELETRÔNICO = Fonte de elétrons → Caminha por um pequeno fragmento de fio onde sistema de lentes eletromagnéticas se aplica alta voltagem. Emite (coluna) → Feixe de elétrons → Acelerados → Lente condensadora → elétrons por aquecimento. Amostra LENTES = bobina formada → Lentes objetivas (primeira imagem aumentada da amostra) → Lentes intermediarias / por milhares de voltas de fio, projetivas por onde passa uma corrente imagem) → Imagem ampliada → (formação final da Anteparo fluorescente / monitor elétrica. Page 15 Page 16 Microscopia Microscopia Microscópio Eletrônico de Transmissão - MET Microscópio Eletrônico de Transmissão - MET Imagem formada simultaneamente à passagem do feixe de luz Os elétrons atravessam o espécime; Alguns dos elétrons são espalhados outros convergem para formar a imagem; Permite definição de imagens intracelulares; Intervalo de aumento: 1.000x a 200.000x; LR = 1nm. Page 17 Page 18 3 Microscopia Microscopia Microscópio Eletrônico de Varredura - MEV Microscópio Eletrônico de Varredura - MEV O feixe de elétrons varre o espécime; Imagem constituída em seqüência no tempo; Indispensável em pesquisas de: Taxonomia de insetos e fungos; Morfologia de polens e superfície de diversas estruturas de plantas e animais; Grande profundidade de campo: micrografias tridimensional; Escala de aumentos: 10x a 100.000x; LR = 10nm. Page 19 Page 20 Microscopia Microscopia MET x MEV MET x MEV O MET – estudos em nível molecular, e estruturas subcelulares, é um Coloração negativa: vírus instrumento complexo, os espécimes devem ser ultrafinos, informações Tecido muscular em três dimensões dificultadas. O MEV – estudo topográficos, pouca informações interna. Guelras de um peixe Células epiteliais Cílio Page 21 Hepátócito: Complexo de Golgi Page 22 Microscopia Microscopia MO – Objeto de nosso estudo MO – Objeto de nosso estudo Serve para ampliar um objeto. Funciona com um conjunto de lentes (ocular e objetiva) que ampliam a imagem. A Iluminação é natural ou artificial. É constituído por uma parte mecânica que suporta e permite controlar uma parte óptica que Page 23 Page 24 amplia as imagens. 4 Microscopia Microscopia MO – Objeto de nosso estudo MO – Objeto de nosso estudo Ocular Oculares Canhão Revólver Braço Objetivas Pinças Platina Condensador Parafuso macromético Diafragma Parafuso micromético Fonte luminosa Ampliam a imagem fornecida pelo sistema de objetivas. Pé ou base Page 25 Page 26 Microscopia Microscopia MO – Objeto de nosso estudo MO – Objeto de nosso estudo Canhão ou tubo Braço Serve de suporte ao sistema ocular. Serve de suporte à platina e ao revólver. Page 27 Page 28 Microscopia Microscopia MO – Objeto de nosso estudo MO – Objeto de nosso estudo Objectivas Revólver Amplia a imagem do objeto que está a ser observado. Page 29 Serve de suporte às objetivas e permite a sua mudança Page 30 5 Microscopia Microscopia MO – Objeto de nosso estudo MO – Objeto de nosso estudo Platina Page 31 Condensador Serve de suporte à preparação a observar. Tem uma abertura na pane central (janela da platina). Page 32 Microscopia Microscopia MO – Objeto de nosso estudo MO – Objeto de nosso estudo Diafragma Page 33 Distribui regularmente no campo da preparação a luz que atravessa o diafragma Fonte de Luz Regula a intensidade da luz captada pelo espelho e que incide na preparação. Page 34 Microscopia Microscopia MO – Objeto de nosso estudo MO – Objeto de nosso estudo Parafusos Macrométrico e Micrométrico Base ou pé Permite movimentos (de maior ou menor amplitude) de aproximação ou afastamento entre a preparação e as objetivas. Page 35 Constitui a base de suporte de todos os elementos do microscópio. Page 36 6 Microscopia Microscopia Observações ao Microscópio Diferenças básicas entre o M. O. e M. E MO Luz visível (fótons) Ópticas (cristal) Fonte Luminosa Diatomáceas Volvox Page 37 Ameba Protozoários Lentes Ovo em desenvolvimento Raiz de um cabelo Visualização Direta Material Fresco ou fixado ME Feixes de elétrons Bobinas (Eletromagnéticas) Tela de computador Fixado Page 38 Microscopia Microscopia Coloração do Material Esfregaço Montagem total: células inteiras (órgãos de insetos, glândulas salivares); Esfregaço: camada de material líquido sobre a lâmina (sangue, sêmen); Espalhamento: raspagem de camadas superficiais de mucosas (papanicolau); Esmagamento: estudo de divisões celulares; Decalque: colocar sobre a lâmina núcleos inteiros. Estudar DNA. Page 39 Page 40 Microscopia Microscopia Esmagamento Fixação Preservar a célula: coagulação; Impede autólise e proliferação de bactérias; Agentes fixadores: formol, álcool etílico, álcool acético. Page 41 Page 42 7 Microscopia Microscopia Inclusão e Corte Coloração Corte de órgãos e tecidos: obter Tornar visíveis os diversos componentes da célula; material transparente. Aparelho para corte: micrótomo (MO) ou ultra-micrótomo (ME). Inclusão: apropriado tornar para o o Afinidade material corte por grupamentos ácidos (cargas negativas) das moléculas: DNA, RNA, algumas – solidificado. Substâncias para inclusão: parafina Page 43 Corantes básicos: carga positiva; (MO) ou epóxi (ME). proteínas; Ex corantes básicos: hematoxilina, azul de metileno. Page 44 Microscopia Microscopia Coloração Montagem Corantes ácidos: carga negativa; Fechar o material entre a lâmina e a lamínula. Afinidade por grupamentos básicos (carga positiva) Resina solidificável: aumentar transparência e das moléculas: proteínas citoplasmáticas; Ex: corantes ácidos: eosina, fucsina ácida. Page 45 conservá-los. Ex: bálsamo-do-canadá (n = 1,535). Page 46 Microscopia Microscopia Exame a Fresco Exame a Fresco Observação ao microscópio de células, pequenos organismos vivos ou fragmentos de tecidos “vivos”; Constitui um procedimento intermediário entre a observação a fresco e a observação após a fixação. Líquidos naturais: água doce, água do mar, soro sanguíneo, Uso de corantes não tóxicos: etc...; Corantes vitais: azul de metileno Líquidos artificiais: soro fisiológico; vermelho neutro Vantagem:contraprova, rápido, simples; Restrições: objetos finos e transparentes; observações rápidas. Page 47 verde Janus Page 48 8 Microscopia Referências Básicas ALBERT, B. JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; BOBERTS, K.; WALTER, P. Biologia Molecular da Célula. 4 ed. Porto Alegre: Artmed, 2004. 1463p. ALBERTS, B.; BRAY, D.; HOPKING, K.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WALTER, P. Fundamentos da Biologia Celular. 2. ed., Porto Alegre: Artmed, 2006. 866p. JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 8. ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 332P. JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Histologia básica. 7ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004.. Page 49 9