La Microbiología se comprende como la ciencia que se encarga del estudio de los microorganismos, es una rama de la Biología, por lo que se concentra en la observación y análisis de los organismos visibles únicamente a través de un microscopio.
Para comprender a esta ciencia, es necesario conocer, en primer lugar, la evolución del microscopio, interés que aparece desde los primeros intentos de amplificar imágenes de los griegos y romanos antiguos, que empleaban esferas de vidrio llenas de agua para observar heridas y tejidos de los enfermos. Las primeras aplicaciones de lentes las realizan Euclides (matemático) y Ptolomeo (astrónomo) permitieron que se utilizaran esmeraldas talladas para ver objetos a cierta distancia.
Aunque ya había ciertos conocimientos en la antigua Babilonia y en Egipto para producir pan, cerveza y otros productos más que se obtienen de la fermentación. Aproximadamente al principio del siglo XVI, Leonardo Da Vinci, insiste en las ventajas de emplear lentes para estudiar objetos pequeños; así como Juan Bautista de la Porta, al destacar el estudio de insectos minúsculos a partir de estas lentes. Así como Benedetto Rucellai, quien escribe en uno de sus pequeños poemas, las observaciones que realiza sobre abejas seccionadas con ayuda de un espejo cóncavo.
Para finales del siglo XIV, Zaccharias Janssen añade un tipo de tubo con lentes en sus extremos, que podían deslizarse uno dentro del otro para facilitar el enfoque, los objetos observados aumentaban de tamaño; pero su imagen era borrosa. En el siglo XVI, Galileo Galilei también diseña una versión del microscopio a partir del telescopio de Hans Lippershey (1608), instala dos lentes en tubos de madera que se deslizaban dentro de uno exterior de cartón al que se le practicaron terminaciones en cuero, muy de la época, para amplificar una imagen hasta 10 veces; por lo cual hay una controversia de quién inició la creación del microscopio en realidad.
La primera ocasión en que se utiliza la palabra microscopio en una publicación científica fue en 1625 por Federico Cesi y Francesco Stelluti, donde reportaban observaciones microscópicas de una abeja. Giuseppe Campana construye un microscopio de 9 cm al que le agrega un mecanismo de tornillo que facilita el desplazamiento para mejorar la calidad del enfoque y una base circular de madera con un orificio central para observar a partir de la transparencia. En 1668, Eustacchio Divini desarrolla un microscopio basado en tubos telescopados, invento propio, donde coloca dos lentes enfrentados en su lado convexo; en la parte inferior ubicó una lente montada sobre madera, la estructura se sostenía sobre un pie metálico.
En 1612, el holandés Antonie Van Leeuwenhoek modifica y mejora el microscopio simple, de 10 cm de largo, gracias a su curiosidad por observar su entorno sin ninguna preparación académica, trabajó en talleres ópticos y de vidrio, donde aprendió las técnicas de soplado y tallado, además mejora las aleaciones de metales al consultar a alquimistas y boticarios. De este modo, va construyendo sus propios microscopios con lentes pequeñas, potentes y de calidad; su artefacto es un tamaño menor al empleado por Hooke, con lo cual realizó las primeras observaciones de microorganismos en el agua de lluvia, sarro de dientes, sangre, semen, excrementos, etc., describiendo unos pequeños animales de gran diversidad. Así logra el aumento de hasta 480 veces el tamaño de los objetos usando una sola lente. Con lo cual descubre las bacterias y el esperma humano. Sus observaciones, reflexiones y criterio permitieron poner en conocimiento de la Real Sociedad de Londres el mundo desconocido de los microorganismos. Y nunca reveló sus secretos para crear lentes adecuados a esta sociedad científica.
Lo verdaderamente singular fue lo realizado por Marcello Malpighi al reportar el empleo del microscopio en su investigación de la circulación de los glóbulos rojos (eritrocitos, células que transportan el oxígeno de la sangre) en las orejas de un conejo, en 1665. Comprobando así la teoría de William Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio los capilares sanguíneos.
Mientras que, en 1670, Christopher Cock y Robert Hooke, crean el microscopio compuesto, de 50 cm, utiliza dos sistemas de lentes: los oculares para visualizar y los objetivos; muestra observaciones y dibujos detallados de insectos, semillas y cabellos, objetos de uso común, alfileres y grabados de diferentes tipos de textiles; así como algunos esquemas del microscopio, además de establecer el nombre de célula a las celdillas de corcho.
Durante el siglo XVII, John Marshall mejora la tecnología de la platina al desplazarse y una mejor calidad de observación por transparencia al optimizar el tornillo paralelo a la barra para aumentar la agudeza del enfoque fino. Naciendo quince años después un modelo que contaba con una pieza cóncava plateada que cumplía funciones de espejo condensador de luz, fijando la muestra a través de una pinza. A mediados del siglo, Edmund Culpeper (1720) desarrolla un microscopio de 40 cm con un espejo colocado bajo la platina que permite una mejor iluminación de la muestra, la lente objetivo se enroscaba en el soporte para facilitar el enfoque de la lente objetivo se enrosca en el soporte del tubo de cartón permitiendo un enfoque fino; John Cuff mejora la estructura de Culpeper, utilizando dos barras metálicas, una de ellas fija y otra móvil, el enfoque fino se hace con un tornillo sujeto por un extremo a la barra y por el otro extremo a la barra móvil, fijando de modo más preciso los objetos observados.
Así, para el siglo XIX, al microscopio se le añaden aspectos mecánicos con lo que aumenta su estabilidad y facilidad de uso, a pesar de que no hubo mejoras ópticas. Robert Brown utiliza un diseño mejorado de Cuff, para estudiar el tejido de las plantas, principalmente en orquídeas, identificando el núcleo de las células vivas. Como el compuesto por John Dollond, de 32 cm en una base en “V” que usa dos soportes planos verticales con un cuerpo cilíndrico, en su parte inferior tiene un espejo orientable y el extremo superior un soporte para el tubo con el sistema óptico, así como un tornillo con cremallera y una platina que permite el movimiento de la lente objetivo que permite rotar a la muestra, desplazarla de un lado a otro, elevarla o bajarla en el campo visual, permitiendo aumentar los objetos hasta 480 veces su tamaño; Camille Sebastien Nachet que es un microscopio monocular de 28 cm al que se le adapta unos binoculares graduables; además del sistema revolver para cambiar los objetivos. Estas llegaron en las décadas finales con Ernest Abbe, al publicar su teoría del microscopio y con Carl Zeiss (1915), se mejora la inmersión de microscopía al sustituir el agua por aceite de cedro, permitiendo un aumento de 2000, gracias a la platina circular que permite movimientos de rotación.
De esta forma, en el siglo XX, el microscopio conserva sus características generales, aunque pequeñas modificaciones mejoran su estructura, como la incorporación de un carro para desplazar la muestra sobre la platina, el sistema eléctrico de iluminación incorporado, entre otros.
En 1930, los aspectos teóricos de los microscopios ópticos fueron aumentando el tamaño de 500X a 1000X, lo cual permitió que el microscopio electrónico de transmisión (TEM) fuera desarrollado, usa un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra consiguiendo aumentos de 100 mil X. Fue desarrollado por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Para 1942, se desarrolla el microscopio de barrido (SEM).
De esta forma, la palabra “¡Maravilloso!” ha ido marcando el devenir científico por explicar ya no sólo el entorno que se describe a simple vista, sino aquel que se consideraba “inexistente”, “invisible”, el de los microorganismos y su estructura con claridad y precisión.
Referencias
Historia del microscopio
http://paseandohistoria.blogspot.mx/2011/01/historia-del-microscopio.html
Revista de divulgación científica y tecnológica de la Universidad Veracruzana, vol. 25 no. 1
La Historia del microscopio (primera parte)
http://www.uv.mx/cienciahombre/revistae/vol25num1/articulos/historia/
El Microscopio
http://www.educar.org/inventos/elmicroscopio.asp
Historia del Microscopio. Departamento de Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP
http://www.biol.unlp.edu.ar/historiamicroscopia.htm
Brian J. Ford, El nacimiento del Microscopio. Cardiff University
http://www.izt.uam.mx/newpage/contactos/anterior/n45ne/microsco.pdf
Inventores históricos del Microscopio.
http://campus.usal.es/~histologia/museo/Microscopios/museo14/museo14.htm