Cuando Anton van Leeuwenhoek adquirió el libro micrografia de Robert Hooke (un best-seller publicado en 1665) que mostró por primera vez dibujos de cosas diminutas observadas bajo un
Cuando Anton van Leeuwenhoek adquirió el libro micrografia de Robert Hooke (un best-seller publicado en 1665) que mostró por primera vez dibujos de cosas diminutas observadas bajo un microscopio), sin duda, debería haberle sorprendido conocer el mundo microscópico y probablemente lo leyó interesado en conocer cómo elaborar lentes para crear sus propios microscopios.
No era la primera vez que Anton trabajó con algo que pudiera identificarse con un instrumento óptico, pues él, un vendedor de telas holandés, durante años trabajó en evaluar la calidad de los tejidos de las telas que vendía. Para ello, utilizaba “piedras de lectura” que en aquellas épocas servían para amplificar lo que se observaba a través de ellas y que a él le permitían contar con detalle los hilos de las telas.
Esta minuciosidad le otorgó cierto conocimiento sobre cómo evaluar y observar a través de estos instrumentos. Por lo que una vez que adquirió el libro de Hooke aprendió sobre la técnica del tallado de lentes para construir sus propios microscopios, de los cuales se cree que elaboró más de 500, pues cada uno de ellos lo usó para observar una muestra distinta, es decir, un microscopio no era utilizado para ver varias muestras.
El microscopio simple que construyó consistía en acoplar la lente que elaboraba de manera rústica y la colocaba sobre dos hojas de latón, las cuales empalmaba y les ponían un soporte. No tenía una sola forma de elaborar un microscopio, en cada uno de ellos buscaba mejoras y después de observar a través de él una muestra, describía detalladamente en una carta lo que encontraba.
«Lo que es interesante es la calidad del trabajo que tenía de las lentes. Siempre se trabajó como un misterio cómo las fabricaba, porque era tan detallado el sistema, pero estudios recientes han demostrado que sus lentes eran muy similares en elaboración a como se elaboraban con las técnicas que había en su época. Parece ser que lo importante era la experiencia, la forma tan delicada de trabajar de van Leeuwenhoek», explica el doctor Miguel Tapia Rodríguez, responsable de la Unidad de Microscopía del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM.
A través de sus microscopios simples, es decir, de una sola lente, una de las primeras cosas que Anton observó fue lo que él mismo denominó como protozoos, organismos multicelulares que observaron en aguas de charcos. También llegó a ver los primeros parásitos multicelulares, y posteriormente organismos unicelulares. Además, vio por primera vez glóbulos rojos, espermatozoides y bacterias.
«Para ver bacterias con un microscopio simple éste tiene que estar muy bien construido porque se necesita mucha magnificación y una lente sin aberraciones ópticas para poderlas observar. Entonces, por todo esto en conjunto, al momento en que él empieza a describir todo su trabajo de una manera muy descriptiva, con dibujos muy detallados, comienzan a considerarlo como el padre de la Microbiología».
Durante varios años su trabajo fue comunicado a la Royal Society de Londres; van Leeuwenhoek describió al editor de la revista de la institución sus observaciones en holandés y con dibujos, y éste los traducía al inglés.
«Es muy interesante van Leeuwenhoek porque no era propiamente un científico, no tuvo una carrera científica en una universidad. Era más bien lo que actualmente se conoce como un ciudadano científico, una persona dedicada que aplicaba el rigor científico a lo que observaba y describía, contribuyendo de manera impecable a la generación de conocimiento de su época. La ciencia ciudadana es un término que se usa actualmente en la Ciencia Abierta y van Leeuwenhoek es probablemente el primer ciudadano científico de la historia», explica el doctor Tapia Rodríguez.
En su época Anton van Leeuwenhoek fue tan famoso que mucha gente importante lo visitó en su pueblo, porque él prácticamente no salía de donde vivía, incluso personalidades como el propio Robert Hooke querían saber cómo construía sus lentes, información que van Leeuwenhoek nunca quiso compartir.
El doctor Tapia Rodríguez explica que en la actualidad se ha postulado que el diseño del soporte de la lente contribuyó a que los microscopios de Leeuwenhoek fueran tan buenos. Porque cuando se quiere magnificar una muestra, si hay vibración, se pierde el enfoque.
«Entonces, la forma en la que diseñó, si bien era un poco incómodo para trabajar, una vez que el espécimen ya estaba montado en el portamuestras, no se movía y permitía tener un detalle microscópico súper claro. Si le añadimos que la lente tenía un acceso preciso a la luz que atravesaba a la muestra en su viaje hacia el ojo –que es prácticamente lo que deja ver el espécimen magnificado– da como resultado una muy buena definición de lo que se observaba con el instrumento. Era un mecanismo muy interesante”, destaca el doctor Tapia.
Después de los trabajos de van Leeuwenhoek se buscaron mejoras en la construcción del sistema, se crearon las lentes acromáticas que fueron de utilidad para corregir las aberraciones ópticas, es decir, aquellas que no permiten ver con detalle un espécimen.
Y es hasta mediados del siglo XIX cuando Carl Zeiss, junto con algunos ingenieros y físicos alemanes, definieron lo que es el microscopio compuesto actual, con el cual se obtienen mayores resoluciones. Además, se perfecciona el microscopio binocular para tener una mayor profundidad de lo que se está observando.
Se agregaron varias mejoras a los microscopios, por ejemplo, se dotó al sistema de un compartimento (platina) para colocar el espécimen, se generaron sistemas de manipulación fina, que proporcionan la estabilidad para que se pueda ver la muestra, y también se mejoró la iluminación, que es el corazón de cualquier microscopio, pues “entre más luz tienes en tu sistema óptico más información puedes obtener de lo que estás observando”.
En cuanto a las resoluciones, en la actualidad, un microscopio óptico alcanza una resolución lateral de alrededor de 200 nanómetros y una resolución axial de hasta 450 nanómetros, pero en un microscopio electrónico la resolución puede llegar hasta picómetros, y permite observar a detalle los elementos de alguna estructura de interés.
Incluso la microscopia electrónica ha avanzado tanto que ahora existe la criomicroscopía electrónica., que permite realizar la congelación a punto de vidrio de un espécimen e incluso ver el arreglo proteico a más detalle, “es decir como si fuera una cristalografía, pero en una imagen, eso ya es una resolución muy alta de los sistemas biológicos”, detalla el doctor Tapia.
En el Instituto de Investigaciones Biomédicas existe una Unidad de Microscopía que se fundó en 2009 y en la actualidad cuenta con cinco equipos ópticos de alta precisión. Su función está enfocada en la óptica aplicada a sistemas biológicos y trabajan con lo que se conoce como campo claro y con microscopía de fluorescencia, la cual permite realizar la reconstrucción tridimensional de los elementos marcados con fluorescencia, ya sea un tejido, células o cualquier sistema biológico.
Los sistemas ópticos con los que cuentan también son ayudados por sistemas informáticos que les permiten romper el límite de resolución lateral de 200 nanómetros y llegar a resoluciones 10 veces mayores, es decir, pueden llegar a ver partículas de 20 nm, o incluso hay sistemas combinados que pueden alcanzar resoluciones laterales de hasta un nanómetro.
El doctor Tapia Rodríguez explica que el futuro de la microscopía óptica es obtener altas resoluciones y conocer a mayor detalle lo que se busca observar a través de un microscopio.
«Por un lado, estamos con la microscopía de superresolución, desarrollando técnicas que nos pueden resolver más pequeño. Y por el otro lado, tenemos técnicas como la microscopía de hoja de luz, que nos permite documentar especímenes tan grandes como individuos que pueden llegar a medir centímetros».
Sin embargo, destaca que la microscopía clásica aún sigue respondiendo muchas preguntas que todavía están sin una respuesta clara: “La búsqueda de la especificidad y la resolución siempre van a estar en el centro de lo que nosotros hacemos como microscopistas, y seguiremos diseñando estrategias para responder preguntas que resultan cada vez más complejas”, concluye el doctor Tapia Rodríguez.
