Historia del microscopio electrónico

La historia del microscopio electrónico se remonta hasta el inicio del siglo XX, época en la que fue inventada la primera lente electromagnética.

El desarrollo de este tipo de lentes permitió la posibilidad de crear un microscopio electrónico basándose en los principios de la lente, y así examinar muestras mucho más pequeñas con más detalle.

Con la invención del primer microscopio electrónico de la historia se buscaba superar las capacidades de aumento ofrecidas hasta la fecha por el microscopio óptico.

La invención del microscopio electrónico ha sido un gran avance en la biología, permitiendo que se examine el aspecto o las estructuras de las células, bacterias o virus entre otras partículas.

Por otro lado, en el espacio de la geología también ha tenido un gran impacto, siendo un instrumento clave en el estudio de fósiles, rocas y minerales, y lograr entender mejor la historia de nuestro planeta.

Cronología de la historia del microscopio electrónico

La primera lente electromagnética la inventó el físico alemán Hans Busch en el 1926, y aunque él registró una patente en 1928, lo cierto es que no fue el que inventó el microscopio electrónico.

El primer microscopio electrónico lo inventó Ernst Ruska junto a Max Knoll en el 1931, físico e ingeniero eléctrico respectivamente.

Primer microscopio electrónico de la historia Ernst Ruska
Primer microscopio electrónico de la historia, Ernst Ruska

Este prototipo de microscopio electrónico tenía un poder de 400 aumentos, mostrando así que la capacidad de aumento podría llegar a ser muy superior que otros tipos de microscopios.

El 30 de Mayo de 1931, Reinhold Rudenberg, director científico de la compañía Siemens-Schuckertwerke, solicitó la patente sobre los principios generales del microscopio electrónico.

En el año 1933, Ernst Ruska desarrolló un modelo de microscopio electrónico capaz de generar una imagen más ampliada y con más resolución que cualquier microscopio óptico.

Más tarde, en el 1937, Bodo von Borries y Helmut Ruska sumaban sus nombres a la historia del microscopio electrónico, desarrollando formas en las que se podían examinar muestras biológicas.

Ese mismo año, el primer microscopio electrónico de exploración fue creado por el investigador y físico alemán Manfred von Ardenne.

Un año después, en 1938, Siemens-Schuckertwerke sacó a la venta el primer microscopio electrónico comercial, dando la oportunidad a otros científicos de tener este increíble instrumento de exploración.

Digitalización y paso de 2D a 3D

En 1986, científicos japoneses introdujeron ordenadores externos para analizar instantáneamente las observaciones realizadas en el microscopio.

Hoy en día, las pantallas de alta definición son uno de los componentes claves en todos los microscopios electrónicos, eliminando la necesidad de colocar un ordenador externo que reciba las imágenes emitidas.

Uno de los mayores desafíos en estos microscopios era la recreación de imágenes 3D nítidas a partir de imágenes en 2 dimensiones.

Durante casi 2 décadas, los investigadores, Richard Henderson, Joachim Franck y Jacques Dubochet, hicieron pruebas hasta llegar a conseguirlo.

La técnica utilizada se basaba en el enfriamiento de las muestras hasta temperaturas criogénicas, lo que impedía que las moléculas se deformaran por el vacío de la cámara del microscopio electrónico.

Finalmente, este enfoque llamado microscopía crioelectrónica recibió en 2017 el Premio Nobel de Química.

Imágenes de micrografía electrónica de transmisión de embriones
Imágenes de micrografía electrónica de transmisión de embriones que muestran el desarrollo de una capa embrionaria, de 1933

Presente y futuro de los microscopios electrónicos

En la actualidad, los microscopios electrónicos de transmisión son utilizados en cualquier investigación científica, siendo capaces de ver muestras hasta 10.000.000 de veces más pequeñas de lo que el ojo humano es capaz de captar.

Gracias a los microscopios electrónicos modernos se pueden obtener muestras con mayor resolución y aumento, algo que facilita enormemente las investigaciones.

Los microscopios electrónicos actuales aún tienen relación con los primeros microscopios electrónicos de la historia, ya que se basan en el primer prototipo inventado por Ernst Ruska.

En un futuro se espera que se puedan analizar especímenes vivos en un microscopio electrónico, al igual que con el microscopio óptico.