¿Qué es el Microscopio Electrónico de Transmisión?

Biól. Lorena María Luisa López Sánchez

Responsable del Microscopio Electrónico de Transmisión Red Biomimic, Unidad de Microscopía, Inecol, A.C.

Entre 1931-1933 el físico alemán Ernest Ruska y el ingeniero en electricidad también alemán Max Knoll desarrollaron el primer microscopio electrónico de transmisión (MET) para la observación de materiales. La academia sueca en 1986 galardonó a Ernest Ruska con el premio Nobel por la invención de este microscopio.

Han pasado más de 340 años desde que Antony Van Leeuwenhoek con la invención de su microscopio simple realizó el descubrimiento de las células espermatozoides en 1677, años en los que se ha ido perfeccionando el sistema de lentes del microscopio compuesto de luz (óptico o de fotones, hasta lograr microscopios tan sofisticados como el de contraste de fases o de fluorescencia; pero en 40 años o un poco más, los científicos lograron perfeccionar el MET. El mundo de las ciencias biológicas se amplió con la invención de la microscopía electrónica y la experiencia fue excitante al lograr ver imágenes del interior de una célula o de partículas de virus amplificadas miles de veces

Keith Porter y colaboradores en 1945 demostraron de manera contundente que el MET podía ser utilizado para observar los detalles del interior de las células con el descubrimiento de lo que años más tarde designaran como retículo endoplásmico (ER).

En la actualidad el microscopio electrónico se ha convertido en una herramienta fundamental en la investigación científica en diferentes áreas de la biología, medicina, materiales y nanopartículas.


¿Por qué utilizar electrones en vez de luz (fotones)?

El poder de resolución es la capacidad de observar con claridad dos objetos extremadamente cercanos, por ejemplo, dos puntos, con total nitidez. Para el ojo humano normal, el máximo poder de resolución sería distinguir claramente dos puntos que se encuentren separados entre sí por la décima parte de 1 mm [100 micrómetros o micras (µm)], el grosor de un cabello humano. El microscopio simple (de una sola lente) de Van Leeuwenhoek, producía una ampliación de hasta 275 veces (275x) con un poder de resolución de 1.4 µm, mayor al poder de resolución de los microscopios compuestos (de varias lentes) de su época.

Para un microscopio óptico compuesto, el poder de resolución máximo es de 0.2 µm o 200 nanómetros (nm), siendo un nanómetro la millonésima parte de 1 mm. Con la ayuda del microscopio compuesto es posible observar células humanas, células vegetales, levaduras, protozoarios, y bacterias logrando aumentos hasta de 1000x. En contraste, con el MET podemos observar objetos más pequeños que 200 nm como los coronavirus. Pero existen virus aún más pequeños como el bacteriófago (Fig. 4), que infecta bacterias. El tamaño de los fagos oscila entre 20 y 200 nm. Sin embargo, existen partículas como los rotavirus causantes de la gastroenteritis que miden aproximadamente entre 70-90 nm, los cuales son aún más pequeños que 100 nm ¡Más pequeños que la longitud de onda más corta de la luz visible (color violeta, 400 nm) y por debajo de los 200 nm!


¿Cómo observar cosas más pequeñas por debajo de los 200 nm, de lo que se alcanza a ver con un microscopio compuesto actual?

El Físico Ernes Abbe (1872) quien trabajaba para la compañía Carl Zeiss realizó avances fundamentales tanto en el diseño de los microscopios de luz como en el campo de la óptica teórica, y predijo desde aquel entonces que para mejorar el poder de resolución de los microscopios compuestos se necesitaba de longitudes de onda mucho más cortas que las de la luz visible.

Sin embargo, para que esto hubiese sido posible, pasaron muchos años; primero tuvieron que existir toda una serie de conocimientos científicos fundamentales que llevaron al descubrimiento del electrón, y de que éste tiene comportamiento de partícula y de onda, y que al pasar a través de un campo electromagnético los electrones desvían su trayectoria igual que los fotones lo hacen a través de una lente de cristal para formar una imagen. Ya en la primera mitad del siglo pasado, fue Louis De Broglie (1924) quien demostró que el electrón tenía propiedades de onda que sustancialmente son de longitud de onda más corta que la luz visible y Busch (1926) que demostró que un haz de electrones podía ser desviado por lentes magnéticas al igual que la luz es desviada por una lente de vidrio. Esta serie de hallazgos científicos permitió el desarrollo del primer tipo de microscopio electrónico, el MET, en un principio inventado para análisis de materiales.

 

¿Entonces qué es el MET y cómo funciona?

Es un instrumento científico con un peso aproximado de una tonelada y con una columna de alrededor de 1.5 metros de altura donde se utiliza alto voltaje para producir y enfocar un haz de electrones acelerados en alto vacío que al impactar en una de las caras de una muestra de tejido ultradelgada forman una imágen al emerger por la cara contraria. Con este instrumento que alcanza aumentos de 1000 000x hoy en día es posible ver desde los cromosomas y las moléculas de ADN (ácido desoxiribonucleico) hasta átomos con un poder de resolución de 0.2 nm.


La adaptación del MET para la observación de muestras biológicas trajo consigo el desarrollo de equipos y accesorios especiales para el procesamiento de las mismas como el ultramicrotomo y la cuchilla de diamante para poder obtener cortes de tejido ultrafinos que soporten el haz de electrones y el alto vacío, así como procedimientos histológicos con fijadores químicos y agentes contrastantes especiales para la preparación de las muestras.

El MET está compuesto por la columna que genera el haz de electrones, un sistema de alto vacío, un sistema de enfriamiento, corrientes de alimentación y un sistema de registro de la imagen. La imagen formada por los electrones es proyectada en dos dimensiones sobre una pantalla fluorescente y puede ser obtenida finalmente a través de una película fotográfica o de una cámara digital en una computadora..

La Unidad de Microscopía Avanzada del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic® del INECOL cuenta con un Microscopio Electrónico de Transmisión JEOL JEM 1400Plus. Brinda el Servicio de Microscopía Electrónica de Transmisión y la asesoría técnica para la preparación y estudio de muestras biológicas.

 

Figuras

Fig 1. Microscopio simple. Utiliza una sola lente para ampliar las imágenes de los objetos observados. Se le atribuye al holandés Anton Van Leeuwenhoek haber introducido el microscopio a la atención de los biólogos. B) Comparación del microscopio compuesto con el MET. A) Imágenes obtenidas de internet. B) Imagen de la Unidad de Microscopia Avanzada, INECOL (Lorena ML López Sánchez).

Fig. 2 Imágenes de bacteriófagos que son virus que infectan exclusivamente a las bacterias. A) Representación de distintos bacteriófagos que atacan a una bacteria, ilustración en 3D. B) Gamma-fago a través de un microscopio electrónico de transmisión. C) Bacteriófago atacando a una bacteria. (Imágenes obtenidas de internet).

Fig 3. Imagen de células de la levadura de pan (Saccharomyces cerevisiae) que es un hongo unicelular obtenida de un microscopio de luz aumentada 630X. B) Imagen de una célula de la levadura de pan (Saccharomyces cerevisiae) obtenida en un microscopio electrónico de transmisión aumentada 1500 X. PC= pared celular; V= Vacuola; N= Núcleo; X= aumentos. Imágenes obtenidas por Lorena ML López Sánchez.

Fig 4.  Esquema interno del Microscopio Electrónico de Transmisión (obtenido de internet).

Fig. 5 (carrousel) Imágenes de partículas de rotavirus causante de gastroenteritis o infección intestinal. Magnificación 85,000 X. Barras equivalen a 90nm. Imágenes obtenidas por Lorena ML López Sánchez.

Fig. 6 Imágenes de partículas de rotavirus causante de gastroenteritis o infección intestinal. Magnificación 85,000 X. Barras equivalen a 90nm. Imágenes obtenidas por Lorena ML López Sánchez.

 

Palabras clave

Microscopía electrónica de Transmisión, poder de resolución, tamaño de virus.

 

Resumen

Gracias a los grandes avances en óptica y al descubrimiento del electrón y sus propiedades, se pudo generar la Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) y con ella se ampliaron las puertas al mundo de las ciencias.

25 Nov 2022 08:12
Abejas nativas, herbáceas y huertas de aguacate

Abejas nativas, herbáceas y huertas de aguacate

Equipo Proyecto AGUHA

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 25 de noviembre 2022

La diversidad de abejas nativas [ ... ]

Leer más...
24 Nov 2022 07:36
Las plantas… ¿tienen memoria?

Las plantas… ¿tienen memoria?

Nidia Luz Sánchez León y Eric Edmundo Hernández Domínguez*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 24 de noviembre 2022

Las [ ... ]

Leer más...
24 Nov 2022 07:28
Evolución en acción: trampa y nepotismo

Evolución en acción: trampa y nepotismo 

Jorge González-Astorga

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 21 de noviembre 2022

Desde sus orígenes la biología [ ... ]

Leer más...
23 Nov 2022 08:06
Plantas + microorganismos = holobiontes

Plantas + microorganismos = holobiontes

Eliezer Cocoletzi Vásquez1 y Sandra Rocha Ortiz2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 de noviembre 2022

El estudio [ ... ]

Leer más...
22 Nov 2022 09:51
¿Qué naturaleza quedará a los que vienen?

¿Qué naturaleza quedará a los que vienen? 

Sonia Gallina

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 22 de noviembre 2022

El conocimiento generado por los investigadores [ ... ]

Leer más...
18 Nov 2022 07:08
¿Qué tanto es tantito? Todo es cuestión de números…

¿Qué tanto es tantito? Todo es cuestión de números…

Miguel Rubio Godoy

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 18 de noviembre 2022

Bien dice el refrán popular, [ ... ]

Leer más...
17 Nov 2022 07:25
Ecología química de la araña roja de dos manchas

Ecología química de la araña roja de dos manchas 

Neby Melina Mérida-Torres1, Tirinjin T. Máximo-Martínez2 y Samuel Cruz-Esteban2,3*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
15 Nov 2022 07:31
Hij@s de la mitocondria

Hij@s de la mitocondria

Noemí Matías-Ferrer1 y Juan Esteban Martínez-Gómez1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de noviembre 2022

El ADN mitocondrial, [ ... ]

Leer más...
15 Nov 2022 07:04
Nanopartículas para el control de hongos patógenos de aguacate

Nanopartículas para el control de hongos patógenos de aguacate 

Luis A. Hermida-Montero1,2, Nicolaza Pariona Mendoza1, Iliana C. Ruiz-Leyva2, Zelene Durán-Barradas1, Antonio Solis-Soria1,3, Daniel [ ... ]

Leer más...
11 Nov 2022 08:00
Hay quince centímetros entre la vida y la muerte del manglar

Hay quince centímetros entre la vida y la muerte del manglar

Jorge López Portillo1, Ana Laura Lara Domínguez1 y Fernanda Alexander1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
11 Nov 2022 07:53
La ganadería de traspatio, economía rural

La ganadería de traspatio, economía rural

Ricardo de Jesús Madrigal Chavero1

 Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 11 de noviembre 2022

La ganadería traspatio [ ... ]

Leer más...
09 Nov 2022 07:31
¿Cuántos son muchos? O ¿qué tanto es tantito?

¿Cuántos son muchos? O ¿qué tanto es tantito?

Carolina Álvarez Peredo1, Armando Contreras Hernández1 y Rosa María González Amaro1 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
08 Nov 2022 07:29
Voces del Jardín, espacio de divulgación científica

Voces del Jardín, espacio de divulgación científica

Norma Edith Corona Callejas1 y Dalila del Carmen Callejas Domínguez1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
07 Nov 2022 07:43
Los colores del maíz que pintan la vida

Los colores del maíz que pintan la vida 

Rosa María González Amaro

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 07 de noviembre 2022

México es centro de origen y [ ... ]

Leer más...
04 Nov 2022 07:55
¿Hueles a lo que comes? El caso de los olores afrodisiacos de los machos de las moscas de la fruta

¿Hueles a lo que comes? El caso de los olores afrodisiacos de los machos de las moscas de la fruta 

Larissa Guillén, Carlos Pascacio-Villafán, Alma Altúzar-Molina, Erick Enciso-Ortíz y Martín Aluja

Artículo [ ... ]

Leer más...
03 Nov 2022 07:03
Geofagia: el hábito de comer suelo

Geofagia: el hábito de comer suelo

Andrea Birke1 y Carlos Pascacio-Villafán1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 03 de noviembre 2022

La geofagia es la práctica [ ... ]

Leer más...
01 Nov 2022 09:29
Tomar distancia 1, 2, 3..: ¿qué hemos aprendido a 32 meses de pandemia?

Tomar distancia 1, 2, 3..: ¿qué hemos aprendido a 32 meses de pandemia?

Luis M García Feria1

La distancia social es una de las medidas para disminuir o evitar la trasmisión del COVID-19. Hacer un [ ... ]

Leer más...
01 Nov 2022 08:03
Visualizando lo invisible del reino de los hongos

Visualizando lo invisible del reino de los hongos

Gabriela Heredia1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 01 de noviembre 2022

La mayor parte del Reino de los [ ... ]

Leer más...
31 Oct 2022 08:29
Las plantas del día de muertos

Las plantas del día de muertos

Enrique César Crivelli1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 31 de octubre 2022

Las plantas utilizadas en las tradiciones del [ ... ]

Leer más...
28 Oct 2022 07:24
Mitos Alados

Mitos Alados 

Vanessa Díaz-Ortiz1, Paulina García-Bañuelos2 y Sergio Albino2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 28 de octubre 2022

A través de los años, [ ... ]

Leer más...
27 Oct 2022 08:59
Importancia de los gestores bibliográficos en la investigación

Importancia de los gestores bibliográficos en la investigación

Rafael Colorado y Marco A. Francisco-López

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 27 de octubre [ ... ]

Leer más...
26 Oct 2022 07:42
Los trabajadores invisibles del campo están en peligro

Los trabajadores invisibles del campo están en peligro

Brenda Ratoni1, Benito Barreiro2 y Wesley Dáttilo1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 26 de octubre [ ... ]

Leer más...
25 Oct 2022 07:35
¿Quién mató a las liebres de Mapimí?

¿Quién mató a las liebres de Mapimí?

Alberto González Romero

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 24 de octubre [ ... ]

Leer más...
24 Oct 2022 08:21
No traduzco pero me involucro: El caso de los ARNs largos no codificantes

No traduzco pero me involucro: El caso de los ARNs largos no codificantes

Michel Pale1, Diana Sánchez-Rangel1,2 y Enrique Ibarra-Laclette1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
20 Oct 2022 08:44
Los polinizadores en la FM

Los polinizadores en la FM

Paola A. González-Vanegas1, Jaqueline Acuña-Martínez2, *Carlos A. Cultid-Medina3

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 20 de octubre [ ... ]

Leer más...
19 Oct 2022 07:06
Los hongos en los ecosistemas

Los hongos en los ecosistemas

Enrique Alarcón-Gutiérrez1 y Florencia Ramírez-Guillén2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 19 de octubre 2022

Los hongos son [ ... ]

Leer más...
18 Oct 2022 11:03
¿Sabes qué son los escarabajos y las funciones que desempeñan en la naturaleza?

¿Sabes qué son los escarabajos y las funciones que desempeñan en la naturaleza?

Karla Andalco-Cid1 y Armando Aguirre-Jaimes2 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
17 Oct 2022 08:36
Nidos de coprófagos cavadores: su importancia

Nidos de coprófagos cavadores: su importancia

Carmen Huerta

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 17 de octubre 2022

Los nidos de los escarabajos coprófagos [ ... ]

Leer más...
14 Oct 2022 12:11
Los inventarios florísticos en la conservación y restauración

Los inventarios florísticos en la conservación y restauración

Emmanuel Pérez-Calix

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 13 de octubre 2022

Los inventarios [ ... ]

Leer más...
12 Oct 2022 06:33
Una mirada a la ciencia a través de la microscopia

Una mirada a la ciencia a través de la microscopia

Greta H. Rosas Saito1, Lorena Ma. Luisa López Sánchez1, Olinda E. Velázquez López1, Randy Ortiz Castro1,2

 

Artículo publicado en la Crónica [ ... ]

Leer más...
11 Oct 2022 06:51
Un cortejo natural entre plantas y hongos oculto en el suelo

Un cortejo natural entre plantas y hongos oculto en el suelo

Antero Ramos, Leticia Montoya y Víctor Bandala

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de octubre [ ... ]

Leer más...
10 Oct 2022 06:40
Selvas y bosques entre mares y montañas

Selvas y bosques entre mares y montañas

Betzayde Ortiz-Hernández; Angélica Ramírez-Solano; Brenda Cruz-García; Mauricio A. Juárez-Fragoso y Roger Guevara

 Artículo publicado en la Crónica y el [ ... ]

Leer más...
06 Oct 2022 07:53
¿Qué es un suelo?

¿Qué es un suelo?

Lilit Pogosyan y Simoneta Negrete

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 06 de octubre 2022

Un suelo es un recurso no renovable indispensable [ ... ]

Leer más...
05 Oct 2022 09:33
Conociendo al árbol nacional desde otra perspectiva

Conociendo al árbol nacional desde otra perspectiva

Luis Alberto Martínez Rodríguez, Greta Hanako Rosas Saíto, Alan Josué Pérez Lira. Eric Edmundo Hernández Domínguez* 

Artículo publicado [ ... ]

Leer más...
04 Oct 2022 07:24
La cáscara de un fruto … es un diamante en bruto. ¡Cómetela!

La cáscara de un fruto … es un diamante en bruto. ¡Cómetela!

Martín Aluja, Alma Altúzar-Molina, Juan Luis Monribot-Villanueva, José Antonio Guerrero-Analco, Francisco Javier Rivera-Reséndiz, Daniela [ ... ]

Leer más...
03 Oct 2022 08:06
Las moscas minadoras de las hojas

Las moscas minadoras de las hojas

Ximena Contreras-Varela, José F. Dzul-Cauich y Vicente Hernández-Ortiz

Los minadores son insectos cuyas larvas se alimentan del parénquima de las hojas, muchos de [ ... ]

Leer más...
29 Sep 2022 07:25
Historia científica para soñar o morir

Historia científica para soñar o morir

Andrea Farias Escalera

Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla. //  [ ... ]

Leer más...
28 Sep 2022 07:57
Pajareando en La Mancha, Veracruz

Pajareando en La Mancha, Veracruz

Alejandra Galindo Cruz1, Claudio Mota Vargas1, Gerson D. Alducin-Chávez2 y Ximena Contreras Varela3

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
27 Sep 2022 07:01
Hormigas, inspiración de la inteligencia artificial

Hormigas, inspiración de la inteligencia artificial

Marco A. Francisco-López¹, Juan M. Hernández-Alba¹, Rafael Colorado¹

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
26 Sep 2022 08:11
Uso del debris de insectos como biofertilizantes

Uso del debris de insectos como biofertilizantes

Luis Arturo Ibarra-Juárez1,3, Ana Leydi González-Coutiño2, Yurani Candelaria López-Gutú2, Leonel López-Sandoval2, Nicolaza Pariona-Mendoza3

Artículo [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores