Istologia - Introduzione

La materia invisibile e le tecniche di microscopia

Dimensioni cellulari nell'uomo

Oggetti che non possiamo vedere ad occhio nudo richiedono strumenti e tecniche specifiche per essere studiati. Le dimensioni cellulari nell'uomo variano notevolmente:

• Diametro medio cellule: 20-30 mm
• Globuli rossi: 7,5 mm
• Testa spermatozoi: 4 mm
• Cellula uovo: 200 mm

Dimensioni degli organuli cellulari

• Spessore membrana plasmatica: 7,5 nm
• Diametro ribosomi: 15-30 nm
• Diametro lisosomi: 0,2-0,6 mm
• Lunghezza mitocondri: alcune micron

Potere risolutivo

Il potere risolutivo è la capacità di vedere due oggetti vicini tra loro separati. Esso varia a seconda dello strumento utilizzato:

• Occhio umano: 0,1 mm = 100 mm
• Microscopio ottico: 0,2 mm
• Microscopio elettronico a trasmissione: 0,2 nm = 0,002 mm
• Microscopio elettronico a scansione: 20 nm = 0,02 mm

Parametri in microscopia

Potere di risoluzione

Il potere risolutivo in microscopia dipende da:

• Lunghezza d'onda delle radiazioni
• Lunghezza d'onda della luce: 400-800 nm
• Lunghezza d'onda del fascio di elettroni: 0,005 nm
• Apertura numerica della lente obiettivo
• Indice di rifrazione del mezzo attraversato dalle radiazioni

Ingrandimento

È il rapporto tra la dimensione dell'immagine vista e la grandezza dell'oggetto.

Contrasto

Rappresenta la differenza di assorbimento della luce da parte dei componenti dell'oggetto.

Microscopia ottica

• Classica: Visione di preparati istologici colorati con fonte luminosa di una lampadina.
• Contrasto di fase: Visione in bianco e nero di cellule vive mantenute "in vitro" con fonte luminosa di una lampadina.
• Fluorescenza: Osservazione al buio di preparati istologici non colorati, visualizzando proteine d'interesse specifico con anticorpi fluorescenti. Fonte luminosa: lampada a vapori di mercurio o ad arco voltaico.

I fluorocromi più frequenti sono la rodamina che emette rosso e la fluorescina che emette verde.

Microscopia elettronica

• Trasmissione (TEM): Visione in bianco e nero, bidimensionale.
• Scansione (SEM): Visione in bianco e nero, tridimensionale.
• Ad alta tensione: Elettroni accelerati da una differenza di potenziale di 500000 V-2,5 milioni di V. Potere di risoluzione simile al TEM, con sezioni di spessore di 0,5-1 mm.

Descrizione del microscopio elettronico TEM

Il TEM utilizza un fascio di elettroni emessi da un filamento di tungsteno (catodo), accelerati a 20000-30000 V nel vuoto (10^-5 Torr). Le lenti sono campi elettromagnetici che fanno convergere gli elettroni. L'immagine prodotta è visualizzata su uno schermo fluorescente che converte la radiazione elettronica, non visibile, in un'immagine osservabile.