Para o entendimento da microbiologia precisamos conhecer e manusear aparelhos que nos permitam visualizar as características e os comportamentos dos nossos microrganismos. Devido ao seu tamanho diminuto, os micróbios precisam ser visualizados a partir do auxílio de uma ferramenta extremamente importante na microbiologia: o microscópio.
Ele consiste em uma aparelho óptico capaz de aumentar imagens através do seu alto poder de resolução. Para isso, um microscópio conta com um conjunto de lentes objetivas, bem como reguladores de aproximação para que o manipulador seja capaz de adaptar a imagem revelada à sua necessidade de avaliação. Entenda um pouco mais como ele funciona:
Microscópios e lentes
Como dito anteriormente, embora as células microbiológicas variem em tamanho a depender do seu gênero e espécie, em geral, sabemos que elas apresentam um tamanho muito pequeno para ser estudado a olho nu.
Por exemplo, uma bactéria do tipo E. coli típica tem aproximadamente 1,1 a 1,5 µm de diâmetro, esse pequeno tamanho jamais poderia ser visualizado a olho nu, já que nossos olhos não são capazes de captar essa imagem de forma nítida.
Para se ter uma ideia, a cabeça de uma agulha apresenta um tamanho de cerca de 1 milímetro de diâmetro, logo, se formos comparar o tamanho de uma E. Coli com o tamanho da cabeça de uma agulha teríamos 1100 a 1500 bactérias do tipo E. coli alinhadas transversalmente na cabeça de uma agulha.
Incrível não é mesmo?
Assim como no caso das bactérias citadas anteriormente, os microrganismos raramente podem ser vistos a olho nu, por isso, os cientistas precisam usar microscópios (micro- = "pequeno"; -scópio = "olhar") para estudar esses seres que apresentam uma alta relevância para a qualidade de vida dos seres humanos.
Como dito anteriormente, o aparelho microscópio é um instrumento que permite o aumento de objetos minúsculos, reproduzindo uma imagem capaz de ser visualizada pelo olho humano, onde o objeto aparece maior do que seu padrão original.
Por isso, quando acessamos fotografias de células ou microrganismos em um livro, devemos entender que essas imagens foram produzidas com com o auxílio de um aparelho microscópio. Essas imagens que nada mais são que fotografias também podem ser chamadas de microfotografias.
Conceitos Físicos do Microscópio
Quando definimos um microscópio, muitas pessoas confundem esse aparelho com uma outra ferramenta também muito importante para a ciência: a Lupa. Entretanto, é importante ressaltar que, apesar da sua similaridade de conceitos, a lupa e o microscópio são instrumentos distintos, já que eles apresentam aplicações diferentes. Na verdade, as lupas podem ser consideradas microscópios, já que elas fornecem aumento de imagem a partir de um conceito óptico, porém, como sua aplicação é limitada, normalmente a lupa é considerada com um instrumento do tipo microscópio simples.
Já os aparelhos do tipo microscópios são instrumentos que apresentam funcionalidade mais sofisticada, por isso, é comum considerarmos como microscópios, aqueles aparelhos compostos a base de energia elétrica.
Os microscópios compostos possuem múltiplas lentes, e é devido a forma com que essas lentes são organizadas, que esses aparelhos conseguem curvar a luz para produzir uma imagem muito mais ampliada do que o seu tamanho original.
O funcionamento de um microscópio está baseado em alguns conceitos da física. Por exemplo, num microscópio composto de duas lentes, o processo de organização desses objetos acaba fazendo com que a imagem obtida esteja invertida em relação à amostra original.
Para entender melhor, imagine que você está olhando um pedaço de jornal com a letra "e", no aparelho com duas lentes. O resultado da imagem obtida no microscópio será a letra “e” invertida, ou seja, “ə.”
Agora você deve estar pensando: esse processo de inversão não gera prejuízos na análise de amostras? Se utilizássemos microscópios compostos com apenas duas lentes, certamente o resultado do experimento não seria confiável, é por esse motivo que os microscópios compostos mais complexos não produzem a imagem invertida, já que eles apresentam em sua estrutura uma lente adicional que "reinverte" a imagem à sua posição original.
Mas será que o único ponto capaz de diferenciar um microscópio comum de uma máquina poderosa usada em laboratório de pesquisa é a posição na imagem? Obviamente que não. Na verdade, de maneira geral existem dois parâmetros especialmente importantes na microscopia que são capazes de diferenciar o tipo de microscópio que estamos utilizando: a ampliação e a resolução.
Mas o que são esses dois conceitos?
Podemos entender como ampliação a medida de quanto maior um objeto (seja ele um microscópio, um conjunto de lentes, ou uma lupa) consegue mostrar um objeto. Para compreendermos melhor a situação, por exemplo, podemos comparar os microscópios ópticos utilizados nas escolas e faculdades, que tem capacidade de ampliar cerca de 400 vezes o tamanho real de uma amostra. Dessa forma, uma bactéria que possui 1 µm vai apresentar no microscópio 0,4 mm.
Resolução
Já a resolução de um um microscópio ou lente apresenta função diferente. Podemos entendê-la como a menor distância na qual dois pontos distintos podem estar separados numa imagem e ainda assim serem distinguidos como objetos de observação diferentes.
Quanto menor for este valor, maior será a capacidade de resolução do microscópio, o que como consequência irá refletir na sua melhor eficiência e capacidade de fornecer imagens mais nítidas e detalhadas.
Quando observamos uma colônia de bactérias em um microscópio por exemplo e conseguimos perceber que diversas unidades de células bacterianas se encontram muito próximas em uma região da lâmina, essa colônia pode parecer como um único ponto borrado num microscópio com baixo poder de resolução. Entretanto, quando essa mesma amostra é colocada num microscópio de alta capacidade de resolução, podemos diferenciar algumas unidades presentes nessa amostra.
De maneira geral, podemos concluir que, tanto a amplificação, quanto a resolução de um aparelho microscópico são importantes se desejarmos obter uma imagem clara de algo muito pequeno. Isso acontece pois, se um microscópio tiver alta amplificação, mas baixa resolução, tudo o que você verá é uma versão maior de uma imagem embaçada.
O microscópio de luz é aquele facilmente encontrado nos laboratórios de escolas e faculdades para auxiliar na construção do ensino em microbiologia e outras matérias que necessitem da visualização de pequenos objetos Eles são assim chamados porque operam a partir da aplicação de uma luz visível sobre a amostra a ser analisada. Como consequência, a luz passa pela lâmina que contém a amostra biológica que está sendo analisada e é desviada pelo sistema de lentes,gerando como resultado uma imagem altamente ampliada para o observador.
Um ponto positivo acerca da utilização dos microscópios de luz é que eles pode ser utilizados na visualização dos microrganismos vivos, dessa forma, o avaliador pode observar não apenas os aspectos morfológicos do micróbio como o seu comportamento normal, como por exemplo, os processos de migração ou divisão.
Além disso, é importante ressaltarmos ainda que os microscópios de laboratório utilizados nas faculdades e outras instituições de ensino geralmente são microscópios de campo claro. Isso quer dizer que quando a luz visível passa através da amostra, ela consegue formar a imagem sem gerar nenhum tipo de deformação, ou ainda, se ocorrer algum tipo de desvio, esse erro gerado não apresenta muita significância na formação da imagem diretamente.
Isso acontece principalmente porque as formas de microscopia óptica modernas usam truques óticos para realçar o contraste, logo, esses aparelhos acabam facilitando a visualização dos detalhes das células e tecidos para quem está observando, especialmente se a lâmina apresentar alguma coloração seletiva.
Um outro tipo de microscopia óptica muito utilizada nos laboratórios de microbiologia é a microscopia de fluorescência, Ela é aplicada em amostras que possuem propriedades de fluorescência, ou seja, amostras que absorvem um comprimento de onda da luz e emitem outro no processo.
Dessa forma, utilizamos a microscopia de fluorescência para excitar as moléculas presentes na amostra permitindo uma melhor avaliação dos parâmetros desejados na imagem, Assim, a luz é de um outro comprimento de onda diferente emitida por elas é coletada e usada para formar a imagem.
Porém, no caso citado acima, é importante destacarmos que a maioria das amostras biológicas, como fungos, bactérias e outros microrganismos não possuem propriedades naturalmente fluorescentes, por isso, normalmente, para utilizarmos essa técnica precisamos utilizar indicadores químicos com algum pigmento ou etiqueta fluorescente antes de ir para o microscópio.
Componentes do Microscópio Óptico
