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tecnicas empleadas en biologia celular

 

Al ser las células muy pequeñas y notablemente complejas, su estudio siempre depende de una serie de herramientas que se han desarrollado en tiempos relativamente recientes:

Medidas utilizadas en biología celular

  • 1 mm (milímetro) = milésima parte de un metro.
  • 1 µm (micrómetro ó micra) = milésima parte de un milímetro.           10-3 mm
  •  1 nm (nanómetro) = milésima parte de un micrómetro.        10-6 mm
  • 1 Å (Angstrom) = 0.1 nm           10-7 mm

Microscopía

Técnica empleada para producir imágenes visibles de estructuras o detalles demasiado pequeños para ser percibidos a simple vista.

La microscopía generalmente implica la difracción, reflexión o refracción de radiación incidente en el sujeto de estudio. En la microscopía de luz clásica, esto implica el paso de luz transmitida a través o reflejada desde el sujeto mediante una serie de lentes, para poder ser detectada directamente por el ojo o impresa en una placa fotográfica.

 Microscopio óptico

Microscopio de luz transmitida (la luz atraviesa la muestra).

 Permite ver objetos tan pequeños como 0.5 µm (bacterias y mitocondrias).

Partes del Microscopio

Estereoscopio

Los estereoscopios permiten hacer estudios de objetos y especímenes demasiado pequeños para ser estudiados a simple vista, pero demasiado grandes para ser estudiados bajo el microscopio compuesto.  Su magnificación va desde cerca de 5x hasta más de 60x.  Los estereoscopios también son conocidos como microscopios de disección, pues en muchas ocasiones son usados para disecar los especímenes o muestras, separando de ellos aquellas partes que serán examinadas mediante otros tipos de  microscopía.

Variantes de microscopía de luz

Contraste de fases:

Aprovecha las pequeñas diferencias de los índices de refracción en las distintas partes de una célula y en distintas partes de una muestra de tejido. Las partes oscuras de la imagen corresponden a las porciones densas del espécimen; las partes claras de la imagen corresponden a porciones menos densas. Estos microscopios se utilizan para observar células vivas, tejidos vivos y cortes semifinos no coloreados.

 

Campo Oscuro

El objetivo recibe la luz dispersa o refractada por las estructuras del espécimen. Es útil para observar autorradiografías, cristales en la orina y para detectar espiroquetas, en particular el Treponema pallidummicroorganismo causante de la sífilis.

Fluorescencia

Una molécula que fluoresceemite luz de longitud de onda que se encuentra dentro del espectro visible, cuando es expuesta a una fuente de luz ultravioleta. Se usa para revelar moléculas fluorescentes naturales, como la vitamina A y algunos neurotransmisores.

Barrido confocal

Se usa para estudiar la estructura de los materiales biológicos. Emplea un sistema de iluminación con rayo láser. Tiene la ventaja de que se pueden tomar imágenes de la muestra en cortes muy finos. Las regiones fuera de foco se restan de la imagen mediante un programa para dar una definición máxima a la imagen.

Microscopía Electrónica

Un microscopio electrónico es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar una capacidad de aumento muy superior a los microscopios convencionales.

Los hay de dos tipos: de transmisión y de barrido.

Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM)

El microscopio electrónico de transmisión emite un haz de electrones dirigido hacia el objeto cuya imagen se desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra. Para utilizar un microscopio electrónico de transmisión debe cortarse la muestra en capas finas, no mayores de un par de miles de ángstroms. Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar la imagen de un objeto hasta un millón de veces. Se utiliza en microbiología, para observar la estructura de los virus. También es usado para observar a detalle la ultraestructura celular.

Microscopía Electrónica de Barrido (SEM)

En el microscopio electrónico de barrido la muestra es recubierta con una capa de metal delgado, y es barrida con electrones enviados desde un cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV.

Permite obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y orgánicos. Su resolución está entre 3 y 20 nm, dependiendo del microscopio.

La luz se sustituye por un haz de electrones, las lentes por electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando su superficie.

Fraccionamiento Celular

El fraccionamiento subcelular es un conjunto de métodos y técnicas que tienen como objetivo obtener fracciones puras o enriquecidas en un determinado componente celular, ya sea éste un organelo, una fracción de membrana, complejos multiproteicos, etc…

Todo proceso de fraccionamiento subcelular tiene dos etapas :

  • Rotura de las células o tejidos.
  • Separación de la fracción.

Citoquímica

Rama de la biología celular enfocada en el estudio de la composición química de las células y sus procesos biológicos moleculares mediante análisis químicos y quimicofísicos que permitan su observación. Se considera como un nexo de unión entre la morfología y la bioquímica. Permite detectar la localización topográfica de algunos principios inmediatos, enzimas, metales pesados y otras sustancias.

La citoquímica se dedica a la identificación y localización de los compuestos químicos y macromoleculas dentro de las células, basándose en métodos de reacciones colorimétricas, como la Reacción de Feulgen, verde janus B, rojo oleoso, Sudán rojo, Técnica de Schiff, entre otros.

Radioisótopos

Isótopo radiactivo de un elemento. Los más usados en biología celular son 32P, 14C, 2H, 3H, 35S, 131I y 24Na.

Consiste, básicamente, en marcar la molécula cuyo destino nos interesa seguir uniéndole un isótopo radiactivo, cultivar las células con la molécula marcada y detectar la radiación a intervalos regulares de tiempo.

El uso de radioisótopos ha encontrado un terreno particularmente propicio en los campos del metabolismo, biodistribución de drogas farmacéuticas, farmacodinámica, etc.

Los radioisótopos y las radiaciones también son frecuentemente utilizados en medicina tanto para el diagnóstico como para la terapia de enfermedades malignas y no malignas.