Los avances en el ámbito de la medicina y la creación de nuevas áreas de investigación científica tales como la nanotecnología están directamente relacionados con los progresos de las técnicas de uso del microscopio electrónico. “Hoy en día, una de las grandes cuestiones de la ciencia reside en conocer la estructura exacta de algunas moléculas, y saber cómo éstas se modifican”, afirma Edna Freymuller Haapalainen, directora del Centro de Microscopía Electrónica de la Universidad Federal de São Paulo (Ceme/ Unifesp).
“Este tipo de investigación es fundamental para establecer las relaciones entre los datos bioquímicos y morfológicos, para entender la intrincada y dinámica organización celular”. Una de las principales herramientas necesarias para comprender estos procesos es el microscopio electrónico. Este aparato es en esencia una variación del antiguo microscopio de luz, inventado en 1590, cuando los holandeses Hans y Zacharias Janssen, que trabajaban con vidrio, ajustaron por primera vez dos lentes dentro de un tubo. El gran salto de la microscopía se dio en los años 30. El alemán Ernst Ruska (1906-1988) trabajaba con Max Knoll en el Instituto de Alto Voltaje de Berlín, y en 1928 ya se mostraba interesado en los campos magnéticos y “las lentes de electrones”.
En 1931, Ruska y Knoll construyeron el primer prototipo de microscopio electrónico. “Con ese instrumento se indujeron dos de los más importantes procesos de reproducción de imágenes: los principios de emisión y radiación”, tal como escribió Ruska, en un texto enviado a la Fundación Nobel. “En 1933, fui capaz de poner en funcionamiento un microscopio electrónico hecho por mí, que por primera vez tuvo una definición mejor que la del microscopio de luz”. La ventaja reside en el incremento de la resolución de las muestras observadas. El microscopio de luz permite ver una muestra entre mil y 1,5 mil veces mayor que su tamaño real – células y microorganismos, por ejemplo.
El microscopio electrónico tiene un aumento de hasta 200 mil veces para material biológico, y de hasta 1 millón de veces para otros tipos de materiales, y a su vez permite observar organelas, ADN, proteínas, etc. Pero no basta con ver una imagen mayor: es necesario que la misma tenga una buena resolución. Pero para lograr ambos objetivos fueron necesarios algunos avances tecnológicos. La muestra debe ser lo más delgada posible, y debe colocarse en el vacío, en donde el haz de electrones entra en acción para formar la imagen. Asimismo, para lograr atravesar el objeto y registrar la imagen en un film (o en una pantalla de computadora), los electrones deben ser acelerados (con más energía).
Estas características permiten obtener una imagen aumentada y con buena resolución, pero impiden la observación de seres vivos – pues los electrones “acaban con la vida” de la muestra, al atravesarla en el vacío. El microscopio electrónico es igualmente útil para analizar muestras inorgánicas y verificar fallas en aleaciones metálicas, por ejemplo, entre otros numerosos usos. Ruska ganó el Nobel de Física en 1986. Junto al él fueron laureados el alemán Gerd Binnig y el suizo Heinrich Rohrer, creadores de otro tipo de microscopio: el de tunelamiento de electrones, en 1981, que no es óptico ni usa lentes, sino que suministra imágenes de moléculas y átomos con excelente definición.
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