O microscópio é uma das ferramentas mais importantes do microbiologista. Foi inventado em 1600, quando Anton van Leeuwenhoek construiu um modelo simples de tubo, lente de aumento e palco para fazer as primeiras descobertas visuais de bactérias e células sanguíneas circulantes. Hoje em dia, a microscopia é essencial no campo da medicina para fazer novas descobertas celulares, e os tipos de microscópios podem ser classificados com base nos princípios físicos que eles usam para gerar uma imagem.
Microscópios de luz
dos escopos mais comuns encontrados em laboratórios usam luz projetada visível para iluminar e ampliar um objeto. O escopo de luz mais básico, um microscópio de dissecação ou estereomicroscópio, permite a visualização de todo um organismo de uma só vez enquanto mostra detalhes como as antenas de uma borboleta com ampliação de 100x a 150x. Os escopos compostos, usados para maiores detalhes celulares, contêm dois tipos de lentes que funcionam para ampliar organismos unicelulares de 1.000 a 1.500 vezes. Mais especializados são os microscópios de contraste de campo escuro e de fase, que espalham luz para capturar não apenas células vivas, mas também partes celulares internas, como mitocôndrias.
Microscópios fluorescentes
O microscópio fluorescente ou confocal usa ultravioleta luz como sua fonte de luz. Quando a luz ultravioleta atinge um objeto, ela excita os elétrons do objeto, emitindo luz em várias cores, o que pode ajudar a identificar bactérias dentro de um organismo. Diferentemente dos escopos compostos e dissecadores, os microscópios fluorescentes mostram o objeto através de um orifício confocal, portanto, uma imagem completa da amostra não é mostrada. Isso aumenta a resolução desligando a luz fluorescente externa e criando uma imagem tridimensional limpa da amostra.
Microscópios eletrônicos
A fonte de energia usada no microscópio eletrônico é um feixe de elétrons. O feixe tem um comprimento de onda excepcionalmente curto e aumenta a resolução da imagem significativamente ao longo da microscopia de luz. Objetos inteiros são revestidos em ouro ou paládio, que desvia o feixe de elétrons, criando áreas escuras e claras como imagens 3D exibidas em um monitor. Detalhes como as complexas camadas de sílica das diatomáceas marinhas e os detalhes da superfície dos vírus podem ser capturados. Os microscópios eletrônicos de transmissão (TEM) e os microscópios eletrônicos de varredura (MEV) mais recentes se enquadram nessa categoria especializada de microscopia.
Microscópios de raios X
Como o nome sugere, esses microscópios usam um raio de raios-X para criar uma imagem. Ao contrário da luz visível, os raios X não refletem ou refratam facilmente, e são invisíveis ao olho humano. A resolução da imagem de um microscópio de raios-X fica entre a de um microscópio óptico e a de um microscópio eletrônico, e é sensível o suficiente para determinar a colocação individual de átomos dentro de moléculas de um cristal. Em contraste com a microscopia eletrônica, em que o objeto é seco e fixado, esses microscópios altamente especializados são capazes de mostrar células vivas.