Il microscopio ottico ed elettronico

Il microscopio ottico ed elettronico

Microscopio ottico

I microbiologi utilizzano per il loro lavoro vari tipi di microscopi ottici: quelli di comune uso sono il microscopio in campo chiaro, il microscopio in campo oscuro, il microscopio a contrasto di fase e quello a fluorescenza. I microscopi moderni sono tutti microscopi composti, nei quali cioè l'immagine ingrandita che si forma attraverso le lenti dell'obiettivo viene ulteriormente ampliata da una o due lenti.

Il microscopio in campo chiaro, il più diffuso microscopio in commercio, è costituito da due parti: lo stativo e il sistema ottico. Lo stativo è la parte meccanica costituita da un piano portaoggetti mobile, da un tubo per le lenti formato da due cilindri in grado di scorrere uno sull'altro per consentire la messa a fuoco attraverso due viti a cremagliera (micrometrica e macrometrica), da un apparecchio per illuminazione, costituito da una lampada a filamento e da un condensatore.

Il sistema ottico è formato da due gruppi di lenti: l'oculare e l'obiettivo. Gli oculari, posti superiormente al tubo porta lenti, contengono le lenti oculari, mentre le seconde lenti sono poste nell'obiettivo, vicino all'oggetto che deve essere osservato. Il sistema a due lenti del microscopio ottico composto può ingrandire di norma da 40 a 1200 volte. L'ingrandimento è indicato da un numero, seguito dal segno ×, che indica il potere di ingrandimento (per esempio: 1200× = 1200 volte). L'ingrandimento totale di un microscopio ottico è ottenuto moltiplicando il potere di ingrandimento delle lenti oculari (in genere 10×) per il potere di ingrandimento delle lenti dell'obiettivo scelto (in genere 10×; 40×; 100×); così con l'obiettivo a più basso ingrandimento (10×) si otterrà un ingrandimento totale di 100 volte (100×).

Questo obiettivo è in genere usato dai microbiologi per individuare i microrganismi che devono essere studiati. Con l'obiettivo a secco superiore (40×) l'ingrandimento totale risulterà di 400×, consentendo una migliore e più precisa osservazione dei microbi. Con l'obiettivo a immersione (100×) si ottengono ingrandimenti di 1000×, e quindi esso si rivela molto utile per osservare alcune caratteristiche dei batteri. L'obiettivo a immersione deve essere usato con una goccia di olio per immersione posta tra il vetrino con il preparato e la lente dell'obiettivo: l'olio è in grado di ridurre la dispersione della luce favorendo una migliore osservazione.

Preparazione e osservazione di cellule al microscopio in campo chiaro con obiettivo da immersione

• Strisciare la coltura su un vetrino formando uno strato sottile.
• Asciugare all'aria.
• Passare il vetrino sulla fiamma per fissare il campione.
• Ricoprire il vetrino con colorante; risciacquare e asciugare.
• Porre una goccia d'olio (da immersione) sul vetrino; osservare con l'obiettivo 100×.

Per un'osservazione chiara del campione, la luce deve essere bene adattata e concentrata. Il condensatore, posto sotto il piano porta-oggetti, attua questa concentrazione, regola la quantità di luce e determina il cono di luce che penetra nell'obiettivo. Le caratteristiche di un buon microscopio ottico sono, oltre al potere di ingrandimento, la capacità di definizione, di penetrazione e di risoluzione. Il potere di ingrandimento è dato dal rapporto tra le dimensioni dell'immagine e quelle dell'oggetto reale. Sinteticamente possiamo dire che l'immagine fornita dal microscopio è la risultante di ingrandimenti successivi, dovuti alla coppia di lenti del microscopio, dell'oggetto reale esaminato.

La capacità del microscopio di presentare immagini nitide, definite, viene denominata potere di definizione. Per potere di penetrazione si intende invece la capacità del microscopio di focalizzare insieme porzioni del materiale in esame poste su piani diversi. Ma la prerogativa più importante è la capacità di risoluzione, cioè la facoltà di aumentare la limitata capacità dell'occhio umano di risolvere, vale a dire di vedere separati, due punti molto vicini fra loro.

Altri tipi di microscopio ottico

Un altro tipo di microscopio ottico è il microscopio in campo oscuro, comunemente chiamato ultramicroscopio. La luce è diretta lateralmente verso il campione, così che a raggiungere l'obiettivo è la sola luce riflessa dal materiale; ne risulta che il microrganismo esaminato appare come un corpo luminoso su sfondo scuro. Il microscopio a contrasto di fase consente invece di osservare microbi viventi e senza uso di coloranti. Ciò perché la luce riflessa dalle cellule viventi è differente dal mezzo circostante e così essi sono più facilmente visibili.

Il microscopio a fluorescenza usa come sorgente luminosa raggi ultravioletti (UV) che illuminano l'oggetto ma non passano nell'obiettivo del microscopio. Quando i raggi ultravioletti colpiscono parti colorate della materia (pigmenti), queste emettono luce gialla, verde o arancione che può essere vista nel microscopio su sfondo scuro. Il microscopio ottico a fluorescenza è usato spesso nei laboratori di immunologia per rivelare se anticorpi marcati con sostanze fluorescenti si sono combinati con specifici antigeni batterici. La tecnica dell'immunofluorescenza viene usata frequentemente come test di laboratorio nella sierodiagnosi delle malattie infettive.