martes, 6 de junio de 2017

Observacion de los microorganismos

Observacion de los microorganismos


TEMA 2. OBSERVACION DE LOS MICROORGANISMOS: EL MICROSCOPIO,
PREPARACION Y EXAMEN DE MUESTRAS

Dr. Pedro F. Mateos



Departamento de Microbiología y Genética. Facultad de Farmacia.
Universidad de Salamanca




I.- EL MICROSCOPIO



II.- MICROSCOPIO OPTICO



III.- MICROSCOPIO ELECTRONICO



IV.- MICROSCOPIA OPTICA



  • Microscopio de campo claro

  • Microscopio de campo oscuro

  • Microscopio de fluorescencia

  • Microscopio de contraste de fases


  • V.- OBSERVACION DE LOS MICROORGANISMOS

  • Preparación en fresco

  • Técnicas de tinción



  • I.- EL MICROSCOPIO
    El microscopio es un instrumento óptico que amplifica la imagen
    de un objeto pequeño. Es el instrumento que más se usa en
    los laboratorios que estudian los microorganismos. Mediante un sistema de
    lentes y fuentes de iluminación se puede hacer visible un objeto
    microscópico. Los microscopios pueden aumentar de 100 a cientos de
    miles de veces el tamaño original.



    Actualmente existen dos tipos de microscopios: el óptico y el electrónico.
    En el microscopio óptico el aumento del objeto se consigue usando
    un sistema de lentes que manipula el paso de los rayos de luz entre el objeto
    y los ojos. El microscopio electrónico utiliza un rayo de electrones
    controlado por un campo magnético.








    II.- MICROSCOPIO OPTICO
    Los microscopios de este tipo generalmente producen un aumento de 1000
    veces el tamaño original. El límite lo tienen en unas 2000
    veces.



    Las lentes de un microscopio óptico son el condensador, el objetivo
    y el ocular. La luz que entra en el sistema debe enfocarse sobre la preparación
    y para esto se utiliza el condensador. Elevando o bajando el condensador
    puede alterarse el plano del foco de luz y elegirse una posición
    que consiga el foco preciso. El objetivo es la lente situada cerca del objeto
    que se observa. El aumento primario del objeto es producido por la lente
    objetivo y la imagen se transmite al ocular, donde se realiza el aumento
    final.



    Los microscopios que se usan normalmente en microbiología están
    equipados con tres objetivos: bajo poder, alto poder y objetivo de inmersión.
    Estos objetivos están montados sobre una pieza que se llama revolver
    que puede rotarse para alinear el objetivo deseado con el condensador.



    La imagen formada por el objetivo es finalmente aumentada por el ocular.
    El aumento total de un microscopio compuesto es el producto del aumento
    de su objetivo y de su ocular. El microscopio compuesto es capaz de conseguir
    aumentos considerablemente mayores que el microscopio construido con una
    sola lente. Este último, llamado microscopio simple, se usa principalmente
    como lupas y cristales de aumento.



    Además del aumento, una propiedad importante de un microscopio es
    su poder resolutivo; esto es la capacidad de mostrar distintos y separados
    dos puntos muy cercanos. Cuanto mayor sea el poder resolutivo, mayor será
    la definición de un objeto. Los microscopios de gran poder resolutivo
    son especialmente buenos para ver pequeñas estructuras. El poder
    resolutivo de un microscopio compuesto depende de la longitud de onda utilizada
    y de una propiedad óptica de la lente conocida como apertura numérica.
    Como los microscopios ópticos utilizan luz visible, la longitud de
    onda está fijada y es por lo que la resolución de un objeto
    es función de la apertura numérica; cuanto mayor sea la apertura,
    el objeto resuelto será más pequeño.



    0.5 l
    d = -----------
    N sen a


    d: poder resolutivo; l: longitud de onda; a: mitad del ángulo de
    la lente objetivo; N: índice de refracción del medio; N sen
    a: apertura numérica.



    Un factor que afecta a la apertura numérica, además de la
    construcción de la lente, es el medio a través del cual pasa
    la luz. Mientras que el objetivo esté separado del objeto por el
    aire, su apertura numérica nunca será mayor de 1,0; para conseguir
    aperturas numéricas mayores que ésta, el objetivo debe estar
    inmerso en un líquido de mayor índice de refracción
    que el aire. A estos líquidos se les denomina aceites de inmersión
    que se utilizan con los objetivos de inmersión obteniendo una apertura
    numérica entre 1,2 y 1,4. Aún así, al utilizarse la
    luz visible (longitud de onda) estos microscopios llegan a tener un poder
    de resolución de aproximadamente 0,25 µm, lo que significa que
    las partículas con un tamaño más pequeño de
    0,25 µm no pueden distinguirse unas de otras.






    III.- MICROSCOPIO ELECTRONICO
    Los microscopios electrónicos utilizan rayos de electrones en
    lugar de la luz, lo que les permite tener un poder de resolución
    muy elevado. La longitud de onda de los rayos de electrones es de 0,005
    - 0,0003 nm, muy corta comparada con la de la luz visible (426 - 750 nm;
    violeta - rojo). Es posible con el microscopio electrónico resolver
    objetos separados por una distancia de 0,003 µm, comparado con los
    0,25 µm de uno óptico. Los aumentos pueden llegar a ser de un
    millón de veces.



    A causa de la naturaleza de este instrumento sólo pueden examinarse
    objetos muy delgados; incluso una sola bacteria es demasiado gruesa para
    ser observada directamente. Por lo que, para preparar muestras para el microscopio
    electrónico se necesitan técnicas especiales de cortes ultrafinos.
    Para seccionar las células primero deben ser fijadas y deshidratadas
    (etanol o acetona). Después de la deshidratación, la muestra
    se incluye en una resina y es aquí donde se realizan cortes finos
    con un ultramicrotomo, por lo general equipado con una cuchilla de diamante.
    Una sola célula bacteriana puede cortarse en cinco o seis secciones
    muy finas. Si sólo tiene que observarse el contorno de un organismo,
    no son necesarias secciones finas por lo que se montan células enteras
    que se recubren de una capa fina de un metal pesado (oro). El rayo de electrones
    es dirigido sobre la preparación y los electrones dispersados por
    el metal pesado activan una pantalla de observación produciendo una
    imagen. A la primera técnica se la denomina Microscopía Electrónica
    de Transmisión (MET) y a la segunda Microscopía Electrónica
    de Barrido (MEB).








    IV.- MICROSCOPIA OPTICA
    Además del microscopio de campo claro existen otros microscopios
    ópticos como son el de campo oscuro, fluorescencia y contraste de
    fases.



    Microscopio de campo claro: usa como fuente de luz directa bien una
    bombilla bien la luz solar. Ya que los microorganismos son transparentes
    es difícil distinguirlos con este tipo de microscopía y es
    por lo que se suelen teñir.



    Microscopio de campo oscuro: usa un microscopio óptico equipado
    con un condensador y objetivo especial que iluminan los microorganismos
    en la muestra frente a un fondo oscuro. Este método se utiliza para
    visualizar microorganismos vivos sin teñir.



    Microscopio de fluorescencia: la muestra se tiñe con una sustancia
    fluorescente que absorbe la energía de las ondas cortas de la luz
    (azul) y emite la luz de longitudes de ondas más largas (verde).
    Se utiliza en inmunofluorescencia, técnica en la cual una sustancia
    fluorescente se une a un anticuerpo específico de ciertos microorganismos.
    Si el anticuerpo fluorescente se une al microorganismo, este microorganismo
    emite fluorescencia y se puede identificar. Esta técnica se usa en
    clínica.



    Microscopio de contraste de fases: es un microscopio óptico
    modificado que permite contrastar sustancias de diferente grosor o densidad.
    Mediante un condensador y un objetivo especial se controla la iluminación
    de tal manera que vaya en diferentes rutas a través de las distintas
    partes de una célula. El resultado es una imagen con diferentes grados
    de brillo y oscuridad. Con este método, el material denso aparece
    brillante, mientras que las partes de la célula que tienen una densidad
    cercana al H2O (citoplasma) aparecen oscuras. Se utiliza para visualizar
    estructuras celulares sin necesidad de usar colorantes o matar microorganismos.








    V.- OBSERVACION DE LOS MICROORGANISMOS
    Todos los microorganismos, excepto los virus, pueden ser observados mediante
    microscopios ópticos, por lo que nos vamos a limitar a describir
    las técnicas más comunmente usadas para realizar preparaciones
    para microscopios ópticos.



    Preparación en fresco: para poder observar la movilidad de
    un microorganismo es preciso que no esté fijado. Consiste en suspender
    una gota, tomada directamente de la muestra, sobre un portaobjetos y cubriéndola,
    sin formar burbujas de aire, con un portaobjetos se observa al microscopio
    de contraste de fases.



    Técnicas de tinción:



    En general, el proceso seguido en todas las tinciones conlleva las siguientes
    etapas: extensión, fijación, tratamiento con colorantes y
    observación.



    1.- Extensión: se realiza sobre un portaobjetos que ha de
    estar totalmente limpio. Si la muestra es líquida se hace directamente
    y, si es sólida, hay que resuspenderla previamente en una gota de
    H2O.

    2.- Fijación: tiene por objeto adherir la muestra al portaobjetos
    y desnaturalizar las proteínas para facilitar la acción del
    colorante. Normalmente se realiza con calor, pasando la muestra repetidamente
    a 10 cm de la llama del mechero.

    3.- Tinción: se realiza añadiendo los colorantes sobre
    los microorganismos sometidos a los procesos anteriores. Puede ser de varios
    tipos:



    Negativa: Los colorantes no tiñen el microorganismo, sino
    el entorno, aumentando de este modo su contraste. La muestra se extiende
    sobre una gota del colorante (nigrosina).

    Simple: Se utiliza un solo colorante que puede ser de cualquier tipo.
    Al igual que la tinción negativa, sólo nos permite observar
    la forma, el tamaño y el tipo de agrupación de las células.

    Diferencial: Intervienen dos o más colorantes y cada uno diferencia
    una estructura. El colorante que se usa en segundo lugar es de color diferente
    al del primero, denominándose colorante de contraste.



    Tinción de Gram



    Es la técnica de tinción diferencial más importante
    que se utiliza en bacterias. El primero en describirla fue el danés
    Christian Gram. Consiste básicamente en añadir lo siguiente:



    Cristal violeta (colorante azul)

    Lugol (mordiente, sustancia no colorante que refuerza la acción de
    un colorante)

    Etanol 96° (decolorante que remueve el colorante de ciertas bacterias)

    Safranina (colorante de contraste, rojo)



    Esta tinción distingue entre dos amplios grupos de bacterias según
    la composición de la pared celular; las Gram (-) que no retienen
    el complejo cristal violeta-lugol después de la decoloración
    con alcohol y aparecen teñidas de rojo, y las Gram (+) que sí
    lo retienen y aparecen teñidas de azul oscuro.








    No hay comentarios:

    Publicar un comentario