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Microscopios
Este elemento es una expansión del contenido de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre este tema.
Microscopios en la Ciencia Forense
Un microscopio es el instrumento que produce la imagen de alto aumento de un objeto que de otra manera es difícil o imposible de ver a simple vista. El poder de resolución de un microscopio permite al usuario diferenciar dos objetos entre sí que no podrían distinguirse con el ojo.
Los microscopios asumen un papel central en la ciencia forense. Las pruebas forenses, en particular las pruebas de rastros, son a menudo tan pequeñas que escapan a la detección a simple vista. Pero, el examen magnificado de las muestras puede revelar una gran cantidad de detalles. Por ejemplo, el examen de los residuos de pólvora (GSR) usando microscopía electrónica de barrido puede permitir a un investigador determinar la forma del residuo gastado e incluso su composición elemental. El microscopio puede ayudar a revelar pruebas en una víctima que pueden haber sido transferidas de un asaltante. Como otro ejemplo, el examen e identificación de fibras sería imposible sin el uso de la microscopía de luz.
Además, el examen microscópico de los documentos puede revelar información que no se puede ver de otra manera. El gran aumento y el análisis posible mediante técnicas especializadas de microscopía electrónica de barrido y transmisión pueden revelar la presencia de material que de otro modo no se puede detectar en los componentes que constituyen las pruebas.
El sofisticado uso actual de los microscopios en el análisis forense tuvo sus inicios hace cientos de años.Entre las Líneas En las civilizaciones antiguas y clásicas, la gente reconocía el poder de aumento de los trozos curvos de vidrio. Para el año 1300, estos primeros lentes crudos se usaban como lentes correctivos.
Algunos Aspectos sobre Microscopios
HISTORIA TEMPRANA DE LOS MICROSCOPIOS
En el siglo XVII Robert Hooke (1635 1703) publicó sus observaciones sobre el examen microscópico de los tejidos vegetales y animales. Utilizando un simple microscopio compuesto de dos lentes, fue capaz de discernir las células en una delgada sección de corcho. El microbiólogo más famoso de este siglo fue Antony van Leeuwenhoek (1632 1723). Usando un microscopio de una sola lente que diseñó, Leeuwenhoek describió microorganismos en ambientes como el agua de un estanque. Las suyas fueron las primeras descripciones de bacterias y glóbulos rojos.
Tal día como hoy de 1899, la primera de una serie de conferencias internacionales que dieron lugar a la Convención de La Haya comenzó en La Haya (Países Bajos). El zar Nicolás II, de Rusia, y el conde Mikhail Nikolayevich Muravyov, su ministro de Asuntos Exteriores, fueron decisivos para iniciar la conferencia. (Imagen de wikimedia del Zar)
A mediados del siglo XIX, los refinamientos en las técnicas de molienda de lentes habían mejorado el diseño de los microscopios de luz.
Puntualización
Sin embargo, el avance fue principalmente por ensayo y error, más que por la elaboración deliberada de un diseño específico de lentes (se puede analizar algunas de estas cuestiones en la presente plataforma online de ciencias sociales y humanidades). Fue Ernst Abbe (1840 1905) quien aplicó por primera vez los principios físicos al diseño de lentes. Abbe combinó gafas que doblaban los rayos de luz en diferentes grados en una sola lente, reduciendo la distorsión de la imagen.
La resolución del microscopio de luz está limitada por la longitud de onda de la luz visible. Para resolver objetos que están más cerca, la longitud de onda de la luz debe ser más corta. La adaptación de los electrones para su uso en los microscopios proporcionó el aumento de la resolución.
A mediados de la década de 1920, Louis de Broglie (1892 1987) sugirió que los electrones, así como otras partículas, deberían exhibir propiedades ondulatorias similares a las de la luz. Experimentos con haces de electrones unos años más tarde confirmaron esta hipótesis. Esto fue explotado en la década de 1930 en el desarrollo del microscopio electrónico.
TIPOS DE MICROSCOPIOS
Hay dos tipos de microscopio electrónico, el microscopio electrónico de transmisión (TEM) y el microscopio electrónico de barrido (SEM). El TEM transmite electrones a través de una muestra que ha sido cortada de manera que sólo tiene unas pocas moléculas de espesor. De hecho, la muestra es tan delgada que los electrones tienen suficiente energía para pasar a través de algunas regiones de la muestra.Entre las Líneas En otras regiones, donde los metales que se añadieron a la muestra se han unido a las moléculas de la muestra, los electrones o bien no pasan tan fácilmente, o bien se les impide pasar por completo.
Informaciones
Los diferentes comportamientos de los electrones se detectan en una película especial que se coloca en el lado opuesto de la muestra de la fuente de electrones.
Desarrollo
La combinación del poder de resolución de los electrones y el aumento de la imagen que se puede obtener posteriormente en el cuarto oscuro durante el revelado de la película, produce un aumento total que puede ser de millones.
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Debido a que la TEM utiliza rebanadas de una muestra, revela detalles internos de una muestra.Entre las Líneas En la TEM, los electrones no penetran en la muestra. Más bien, la muestra está recubierta de oro, lo que hace que los electrones reboten en la superficie de la muestra. El haz de electrones se escanea en un movimiento de ida y vuelta paralelo a la superficie de la muestra. Un detector captura los electrones que han rebotado en la superficie, y el patrón de desviación se utiliza para ensamblar una imagen tridimensional de la superficie de la muestra.
Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2024 o antes, y el futuro de esta cuestión):
MICROSCOPIA DE TUNELIZACIÓN DE EXPLORACIÓN (STM)
A principios de los años 80, se inventó la técnica llamada microscopía de túnel de barrido (STM). La STM no utiliza luz visible o electrones para producir una imagen ampliada.Entre las Líneas En su lugar, se escanea una pequeña punta metálica muy cerca de la superficie de una muestra y se mide una diminuta corriente eléctrica a medida que la punta pasa sobre los átomos de la superficie. Cuando una punta metálica se acerca a la superficie de la muestra, los electrones que rodean los átomos en la superficie pueden en realidad “hacer un túnel” a través de la brecha de aire y producir una corriente a través de la punta. La corriente de los electrones que hacen un túnel a través de la brecha de aire depende de la anchura de la brecha.
Una Conclusión
Por lo tanto, la corriente subirá y bajará a medida que la punta se encuentre con diferentes átomos en la superficie. Esta corriente se amplifica y se introduce en un ordenador para producir una imagen tridimensional de los átomos de la superficie.
Sin la necesidad de complicadas lentes magnéticas y haces de electrones, el STM es mucho menos complejo que el microscopio de electrones. La diminuta corriente de túnel puede ser simplemente amplificada a través de circuitos electrónicos similares a los que se utilizan en otros equipos electrónicos, como un estéreo.
Otros Elementos
Además, la preparación de la muestra suele ser menos tediosa. Muchas muestras pueden ser visualizadas en el aire sin necesidad de preparación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto).Entre las Líneas En el caso de las muestras más sensibles que reaccionan con el aire, la toma de imágenes se realiza en el vacío. Un requisito para el STM es que las muestras sean conductoras de electricidad, como un metal.
📬Si este tipo de historias es justo lo que buscas, y quieres recibir actualizaciones y mucho contenido que no creemos encuentres en otro lugar, suscríbete a este substack. Es gratis, y puedes cancelar tu suscripción cuando quieras:Los microscopios de túnel de barrido pueden utilizarse como herramientas para manipular físicamente los átomos de una superficie. Esto abre la posibilidad de que áreas específicas de una superficie de muestra puedan ser cambiadas.
Más Detalles
OTROS TIPOS DE MICROSCOPÍA
Otras fuerzas han sido adaptadas para ser utilizadas como fuentes de aumento. Entre ellas figuran la microscopía acústica, que consiste en la reflexión de las ondas sonoras de un espécimen; la microscopía de rayos X, que consiste en la transmisión de rayos X a través del espécimen; la microscopía óptica de campo cercano, que consiste en el paso de luz brillante a través de una pequeña abertura más pequeña que la longitud de onda de la luz; y la microscopía de fuerza atómica, que es similar a la microscopía de barrido de túnel pero puede aplicarse a materiales que no son conductores de electricidad, como el cuarzo.
INNOVACIONES EN LA MICROSCOPÍA
Las innovaciones en la microscopía son frecuentes y, en muchos casos, significativas.Entre las Líneas En 2011, hubo varias innovaciones, incluyendo tres grandes innovaciones que llevaban estándares de interés periodístico.
Un sistema de microscopía GSD de súper resolución de Leica Microsystems, que recientemente abordó la necesidad de etiquetas fluorescentes especializadas y la deriva durante la adquisición de imágenes. La primera cuestión se aborda mediante la excitación láser de alta potencia de las etiquetas fluorescentes estándar, que da lugar a un cambio aleatorio a un estado de oscuridad temporal. La cuestión de la deriva se resolvió mediante lo que Leica Microsystems denomina la “etapa SuMo”. La etapa SuMo o “movimiento suprimido” se monta en el objetivo, manteniendo los dos alineados por separado.
Nikon tomó lo que era sólo una innovación joven de 10 años y la mejoró aún más en 2010. La microscopia de iluminación estructurada (SIM), inventada en el 2000, fue llevada al siguiente nivel por Nikon cuando añadió la tecnología SIM a los ya existentes microscopios de alta tecnología. El Microscopio de Súper Resolución N-SIM, uno de los más rápidos y poderosos microscopios de alta resolución del mercado, permite la obtención de imágenes dinámicas de células vivas.
Basado en la imagen de sombras, la plataforma Lensless, Ultra-wide-field Cell monitoring Array basada en la imagen de sombras (LUCAS) es un microscopio holográfico de bolsillo fácil de usar que se inventó en 2011. Esta herramienta de última generación es un compañero perfecto para los investigadores forenses que trabajan en el campo. LUCAS pesa menos de 50 g, utiliza piezas baratas y fáciles de conseguir, y se puede acoplar a la cámara de un teléfono móvil. Este microscopio de bolsillo fue nombrado la principal innovación de 2011 por TheScientist.com .
Revisión de hechos: Robert [rtbs name=”ciencia-forense”]
Recursos
[rtbs name=”informes-jurídicos-y-sectoriales”]Microscopios en Inglés
Una traducción de microscopios al idioma inglés es la siguiente: Microscopes .
Véase También
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