Mejorando las prestaciones del microscopio óptico (1ra parte)

Condensador de campo oscuro improvisado

Una de las formas de ver mejor cierto tipo de muestras es modificar la iluminación con que se incide sobre ella, el microscopio tiene una luz inferior que después de pasar por la muestra entra por el objetivo y después de algunas lentes llega al ojo, ese sistema hace que nosotros veamos un campo claro, ciertas muestras se ven mucho mejor con un campo oscuro, para tal fin hay un condensador llamado de campo oscuro que no deja pasar la luz que viene directamente, el dispositivo tiene una especie de mancha oscura en el centro y un anillo alrededor que permite pasar los rayos, esto hace que las muestras sean iluminadas por ases laterales de luz y dejan brillante su contorno que se realza mas con el fondo negro.



Estos condensadores de campo oscuro como el de la foto son bastante caros, alrededor de U$A 100, sin embargo hay un truco que nos permite simular el campo oscuro sin gastos y es lo que explicaré a continuación

En el condensador normal del microscopio generalmente hay un lugar donde van los filtros,



Condensador del microscopio



Puede verse el condensador con una lente convergente en la parte inferior e inmediatamente arriba el lugar de los filtros, en este caso es blanco pero puede ser azul también.

Se recorta en cartulina negra un circulo de tamaño bastante menor al filtro



Se pone en medio del filtro



Puede verse el parche colocado sobre el filtro

Los resultados





Son cristales cloruro de sodio (sal de mesa) vistos con iluminación normal y con el campo oscuro





Son las mismas imágenes con el mismo objetivo vistas con iluminación tradicional y fondo oscuro.

También es posible modificando el parche realizar iluminación oblicua que muchas veces también mejora la visión

Luz polarizada para el microscopio

Otra posibilidad que permite hermosa visión sobre todo de cristales es la observación de muestras con luz polarizada, para poder realizarla necesitaremos de dos filtros polarizadores, se pueden comprar a unos U$A 75 o se pueden obtener casi gratis como explicaré.

Estos filtros son como un film, la particularidad de ellos es que dejan pasar la luz solo en un plano, si colocamos un filtro en forma horizontal y otro en forma vertical la luz no pasará. Ahora si entre ambos filtros ponemos una muestra que sea capaz de desviar la luz podremos ver.

Bien como saben que soy el rey de los juntamugre no les dejaré comprar el filtro, lo obtendremos de material reciclado. De donde obtener los films, lo mas fácil es conseguir una tira del plástico que se usa para polarizar los vidrios de los autos, habrá que sacarle el pegamento y tratar de rayar lo menos posible.

Otra salida es conseguirse un par de lentes de 3D esos ya están sin adhesivo pero normalmente están bastante rayados, y la última que es la que hice yo, tomar los filtros de los displays LCD, estos traen pegado de adelante y de atrás un filtro de este tipo



Display de un movil



He separado el LCD



Despegado el film polarizado



Los filtros superpuestos uno polarización horizontal y el otro vertical, no dejan pasar la luz



Ambos filtros con la misma polarización

Como puede verse de acuerdo a la posición dejará pasar o no la luz.

Un filtro se colocará directamente sobre la luz del microscopio y el otro se puede usar directamente como si fuera el cubre de la muestra.



Para ajustar debemos girar el filtro que esta sobre la luz hasta tener el campo lo mas oscuro posible.

Los resultados





Este es un grano de arena visto con luz normal y polarizada





Granos de almidón de una papa





Estos son cristales de acido acetil salicilico de una aspirina





Granos de polvo





Fibras de tejidos de algodón, también las sintéticas se ven muy bonitas

Cámara de esterilización por rayos UV

Ojo, trabajar con rayos UVC es un riesgo, no se exponga directamente, causan quemaduras y son cancerígenos

 

Este último tiempo he estado trabajando en una pequeña cámara de esterilización por UV corto utilizando los tubos interiores de las lámparas de alumbrado y balastros electrónicos de lámparas de bajo consumo.

Recordar que este tipo de cámaras esterilizan superficies, por ejemplo es útil para esterilizar instrumental quirúrgico, placas de petri, en este caso habrá que esterilizar primero una cara y luego la otra, los rayos UV cortos son muy poco penetrantes.

He puesto 2 tubos y dos balastros, mas o menos el consumo total del sistema es de 25 a 30 W, ya comenté como conectar y conseguir estos tubos en http://anajesusa.wordpress.com/2011/01/ ... ajo-costo/
El montaje deja bastante que desear ya que no pude conseguir algún microondas quemado para usar el gabinete y el sistema de reloj, que sería optimo para este trabajo.
Conseguí una vieja caja de una fuente para estereo de auto y recubrí el interior con papel de aluminio y además le hice una puerta (horrible) bueno era para probar je je.
Las lámparas para llegar a trabajar en su régimen necesitan algunos minutos asi que no se puede hacer un cálculo lineal de exposición J/m2.

La caja con su puerta (fea fea)

Al interior lo recubrí con papel aluminio para aprovechar la luz reflejada. Pueden verse los dos balastros electrónicos a la derecha y los tubos a la izquierda

Los tubos de cuarzo recuperados de las lámparas de alumbrado

El interior de la cámara
Para las pruebas tomé una cepa de E. coli que según la siguiente tabla requiere de 30 J/m2 para ser eliminada, el mínimo tiempo para que no desarrolle nada en un medio inoculado con la bacteria fue de 15 minutos en la cámara autoconstruída, en este momento hago pruebas con un bacilo esporulado cuya identificación todavía no conozco, pero parece ser un Bacilus subtilis, en breve tendré confirmación de esto, por el momento ya va aguantando mas de 20 minutos


Esta imagen muestra que no hay desarrollo de coli y si los esporulados desarrollaron mas o menos bien, esta es la cápsula expuesta por 15 minutos
Ya contaré más cuando logre fritar a los extremotolerantes.

Versión mejorada de la cámara de UV

No he podido conseguir un microondas para esto que hubiera sido lo ideal, sin embargo en una “barata” conseguí un pequeño grill en mas o menos buen estado y he mejorado la cámara anterior que poco menos era impresentable.

El grill tiene una llave selectora que permitió agregarle un tubo extra en la parte inferior, es decir se puede iluminar de abajo y de arriba, eso es bastante útil ya que no se necesita voltear lo que se desea esterilizar. También posee un timer mecánico de 15 minutos, próximamente voy a construir un temporizador electrónico y lo reemplazaré ya que este mecánico solo puede programarse hasta 15 minutos.

Fotos del engendro

 

Este es el grill sin pasar por el proceso de limpieza y desguace

El destripe y limpieza de grasa vieja,  puajjj!!!!

Las resistencias recuperadas

Instalación del bulbo inferior

Los bulbos superiores

Los tres balastros electrónicos

Cacharro terminado

La tectónica los huevos duros y la mayonesa

Este es un tema que tenía pensado dejar solo para mi e-book que próximamente publicaré, pero dadas las circunstancias del terrible terremoto y tsunami que devastó Japón lo voy a agregar al blog, también debo reconocer que en las escuelas medias donde doy clases también me atormentaron bastante con preguntas, algunas pude contestar y otras no, pero me he encontrado que la gente sabe poco respecto de la teoría de la tectónica, creo que es fundamental conocer si queremos interpretar estos fenómenos que aunque nos duelan no dejan de ser “naturales”.

La teoría de la tectónica aparece creíble recién a partir de la década de 1960 donde se estudian una serie de hallazgos geofísicos que confirman  la teoría de la deriva continental.  Habrán oído hablar de que en la tierra primigenea había un súper continente  llamado pangea, ese súpercontinente se  fraccionó en catorce placas independientes que flotan en un mar de magma, los bordes de estas placas pueden chocar unos con los otros, ya que estón flotando, y mas aún pueden meterse unos debajo de otros (subducción)causando terremotos y maremotos

Pangea, el súpercontinente.

Para explicar de manera bien gráfica como es que la corteza terrestre se halla flotando en pedazos podemos hacer el presente experimento que dejará una buena idea de como se explica la teoría de la tectónica.

 

La tectónica con un huevo duro y mayonesa

Se hace el huevo duro y se rompe la cáscara en unos cuatro o cinco trozos lo mas grande posibles, después lo vamos a armar como un rompecabezas así que conviene trozos grandes, la cáscara corresponde a la litósfera, luego de tener separada toda la cáscara untamos con mayonesa el huevo, no mucha, servirá como adhesivo y hará parte de la isoterma de 1250°C y del magma. Armamos con cuidado y analizamos, como las placas tectónicas navegan sobre un patín de magma caliente (mayonesa en este caso), como el magma aflora por las grietas (dorsales oceánicas) formando unas capas externas (fondo marino).

Otro fenómeno fácil de explicar con este modelo es la subducción, ya que fácilmente puede meterse una parte de la cáscara del huevo debajo la otra, y provocamos el efecto plano inclinado, abovedando sobre el otro extremo de la placa.

Están las diferentes partes de la “litósfera” separadas

Colocando la isoterma de 1250 °C

La mayonesa representando a la parte superior de la astenósfera que esta en estado líquido formando el patín de las placas tectónicas. Si cortamos el huevo también podemos representar la clara con el manto y la yema el núcleo

Las dorsales oceánicas y el magma fluyendo… bueno con un poco de imaginación, resulta fácil explicar también los arcos volcánicos

La idea es que entendamos que estamos navegando en trozos de corteza y lo que parece tierra firme no lo es tanto.

Saludos y espero les haya gustado

Despertando al Rotífero Philodina

Con esto de buscar microorganismos resistentes, ando viendo en charcos, aguas podridas y demás lugares inhóspitos y hoy observando un bichito muy común del filo rotífero, (todo aquel que haya mirado en microscopio una gota de agua descompuesta los ha visto) se me ha ocurrido una idea, desecar la gota que los contenía y observar como se preparaban para los malos tiempos de sequía y luego que estén bien secos reanimarlos nuevamente.

Vi una escena en vivo y en directo de como se activan nuevamente que es una belleza, los animo a que hagan esta prueba porque no van a arrepentirse y es muy sencilla, además con cualquier microscopio por mas ordinario que sea puede verse, se usa aumento X 10 porque son bastante grandes.

La siguiente foto es del bicho del que les hablo, tienen una especie de rueda ciliada que gira en la cabeza, por eso lo de rotífero.

 

 

Esta foto fue tomada de http://www.sc2-esp.com/showthread.php?t=1105&page=4

Agrego un video de los rotiferos en acción vistos con campo oscuro, es una herramienta fantastica para el microscopio óptico que hace que la luz pase cruzada por la muestra y no entre en el objetivo esto hace que se vea la muestra con fondo negro y los contornos iluminados

El video

Para reproducir este experimento es muy simple, se busca agua descompuesta de algún florero que lleve varios días ahí y con el microscopio en aumento 10X (el de menos aumento) se busca el microorganismo, es muy activo y bastante grande, con cualquier microscopio por mas elemental que sea pueden identificarlos,  puede verse la rueda de cilios que gira creando una corriente de agua  que le lleva el alimento al interior.

Una vez vemos el bicho dejamos que se seque la gota de agua sobre el porta, una o dos horas

Una vez seca tratamos de encontrar los quistes que se verán de esta manera

Luego que los hemos encontrado agregamos con suavidad una gota de agua sobre ellos y colocamos un cubreobjetos y comenzamos a observar la resucitación, mas o menos tarda unos 10 minutos en ponerse activo

Este video de producción propia muestra el espectáculo

Lámparas UV de onda corta de bajo costo

 

En el hilo de charla sobre los extremófilos en http://www.forosdeelectronica.com/ salió el tema de radiar a los bichos con luz ultravioleta y el buen  amigo Fogonazo tiró un dato muy importante, al menos para mi, sobre la recuperación de bulbos de cuarzo emisores de UV de onda corta.

CUIDADO, MUCHO CUIDADO CON ESTAS PRUEBAS

Si no lo saben, estos rayos son sumamente peligrosos y nocivos para la salud, capaces de hacer quemaduras importantes, ceguera y hasta cáncer de piel, por lo que se recomienda a quienes intenten hacer algo de esto extremen las medidas de seguridad.

Estos rayos se usan para desinfección de material blando como plástico por ejemplo, son bactericidas, también se los usa en acuarios para desinfectar el agua y como lámparas insecticidas, para producir ozono y en electrónica para los PCB. Otra particularidad muy interesante de ellos es el hacer fluorescer a minerales

Imágenes de http://www.mineralesyfosiles.com.ar/

A la luz del dia

Al UV corto

Como obtener los tubos:
Los tubos estos de cuarzo se pueden obtener de las antiguas luces blancas de alumbrado público, actualmente ya hay pocas puesto que se han sustituido por las de sodio (luz amarillo naranja) sin embargo son todavía frecuentes y se consiguen fácilmente.
Me he ido hasta la cooperativa eléctrica local y me me han regalado varias de ellas quemadas, tienen este aspecto:

Las superior e inferior son del tipo que buscamos, la central transparente es de sodio, la he puesto para que se distinga el tubo central que es diferente, para saber si son miramos por debajo de la cobertura blanca y vemos algo asi:

Se puede romper de un martillazo la cobertura y sacar el tubo, pero como soy el rey de los juntamugres lo corté con el diamante y el dremel

Y guardé el vidrio con el fósforo

Aquí puede verse el tubo de cuarzo a la izquierda y la cobertura

Bien ahora como alimentamos ese tubito, lo hice de varias formas, pero las mas recomendables son estas, si se va a usar para ver minerales o fluorescencia de distintos fósforos lo mas práctico es desarmar una lámpara de bajo consumo quemada (casi siempre se frita el tubo) y puentear los lugares donde va conectado cada tubo de bajo consumo y sacar de ahí dos terminales que van a sendos terminales del tubo de cuarzo.

De esta forma conseguimos que prenda perfectamente:
Esta imagen muestra el tubo encendido y polvo de la cobertura blanca que tenía la lámpara,
toma un hermoso color rosa, si sometemos a ese polvo a la luz de los led UV no se ve prácticamente nada
Acordarse que son nocivos los rayos no andar mirando la luz
Otra forma de obtener gran potencia de UV para los PCB o usar como germicida es alimentarla con un balastro, este me lo conseguí en el desguace

La he probado y enciende muy bien con un muy alto consumo, si no se dispone del balastro se puede usar una estufa a cuarzo y colocar en serie el tubo, o algún artefacto que consuma bastante, una plancha eléctrica etc.

Microorganismos extremotolerantes y extremófilos (Primera parte)

 

Introducción

Antes que nada dejar bien claro que esto es un trabajo “grueso” que nada tiene que ver con estudios que se hacen en universidades y centros de investigación en los que se cuenta con biología molecular donde todo es muy minucioso, la idea es con pocos medios tratar de investigar algo y llegar al menos a alguna conclusión válida.

Últimamente se ha oído hablar mucho de extremófilos y bichos casi inmortales capaces de sobrevivir a las condicionas mas adversas.

Este tema siempre me ha parecido por demás interesante al momento de evaluar de donde ha surgido la vida en nuestro planeta, sobre todo una de las hipótesis dice que la vida se habría iniciado por el choque de meteoritos o cometas que traían como polizones a bacterias, esto se llama panspermia.

Como para ilustrar un poco el tema vamos a definir que son los microorganismos extremófilos y extremotolerantes.

Extremófilo es el organismo que vive en condiciones extremas, es decir hace todas sus funciones en ese medio hostíl, aún reproducirse

Extremotolerante o extremoresistente: son los organismos que soportan condiciones extremas, pero no se replican en esos medios.

Hay bastante información sobre extremófilos en la red, me gustó este documento http://axxon.com.ar/zap/210/c-Zapping0210.htm

Agradecimientos:

A Petersen, Bencine, Crazy-Xaby de los foros de cientificosaficionados.com, también a mi querido amigo Ángel (Black Tiger) que siempre esta incentivando y aportando ideas en cualquier proyecto en el que me embarque.

De que trata este trabajo

La idea es investigar si en el suelo, en tierra común del jardín hay bacterias que puedan soportar agresiones físicas y químicas que los incluyan dentro del grupo de los extremoresistentes o extremotolerantes, con solo eso podemos inferir la posibilidad cierta de la panspermia, de la que hablamos antes y a su vez preguntarnos si estas bacterias, si las encontramos, en un gradiente de condiciones de la mejor a la peor no pueden haber ido adaptándose, mutando, para llegar a cumplir todas sus funciones muy cerca de las peores condiciones ambientales transformandose en extremófilos.

Muchos de los extremófilos descubiertos pertenecen al dominio archaea, es una división bastante nueva, antiguamente se dividía a los seres vivos en procariotas y eucariotas, hoy en día hay tres dominios, archaea, bacteria, y eucariotas, también hay extremófilos que son bacteria.

Las pruebas

- El material usado es tierra, se usó una que estaba guardada de hace mas de dos años en un recipiente plástico y proviene de un lote de siembra, una tierra bastante castigada con herbicidas y pesticidas y por supuesto muy baja humedad por el largo período de almacenamiento.

La tierra estaba almacenada en una bolsa a su vez dentro de un recipiente plástico por mas de 2 años

- Primera prueba someter a vacío 10^-7 torr varias muestras durante 1 hora, si bien el vacío espacial es de mas de 10^-14 torr, el vacío proporcionado por una bomba difusora es alto vacío y ya hemos visto que pasa si algún eucariota se encuentra en esa condición,

a los muy pocos segundos muere, por desecación (el agua hierve a temperatura ambiente) además baja la temperatura del cuerpo y al encontrarse sin oxigeno entra en hipoxia Ver diez experimentos con vacío http://anajesusa.wordpress.com/2010/10/29/diez-experimentos-con-vacio/

Los frascos contienen aproximadamente 1 gramo de tierra cada uno

Las muestras en campana de vacío a 10^-7 torr (vacío de bomba difusora)

Una muestra va a frasco de hemocultivo, se usó por disponibilidad, pero son caros asi que para pruebas sucesivas se trabajó con caldo tripteína soya

Y otra a frasco con solución fisiológica estéril

Las muestras con numeración en negro son testigos, no fueron puestas al vacío

Resultado positivo en los frascos con cultivo para bacterias y negativo en los otros dos frascos donde se busco algas y unicelulares (Parece que estos bichitos y vegetales perecieron por desecación de la tierra durante estos años que estuvo almacenada) Aún sigue la observación periódica

El frasco con medio para hemocultivo con abundante espuma

También el frasco con la muestra sometida a vacío presenta abundante espuma y turbidez

En los frascos con solución fisiológica estéril después de 40 días aparecen pequeños unicelulares flagelados en la muestra que no se sometió a vacío, la otra muestra no presenta ninguna actividad

- Segunda prueba someter a vacío 10^-7 torr a una muestra de la misma tierra durante 11 días.

La ampolla al vacío donde estuvo la muestra de tierra por espacio de 11 días

Resultado positivo para bacterias en medio líquido, caldo tripteína soya. El desarrollo tanto en esta prueba como en la anterior corresponde a bacilos gram positivos, esporulados, móviles, productores de gas (no combustible, posiblemente CO2) con gran velocidad de replica, en unas 6 horas enturbian el medio, por pruebas simples realizadas no parecen modificar el pH del medio.

El aspecto de los bacilos gram positivos con espora central (color verde) tinción verde de malaquita

- Tercera prueba someter a temperatura de 65º a una muestra de tierra abonada de jardín con buena humedad y a hisopo con muestra proveniente de un repique de los bacilos que sobrevivieron a la prueba de vacío. Se dejo en la estufa a esa temperatura 24 horas.

Resultado positivo en ambos frascos con caldo tripteína Soya.

El recinto termostatizado y el multímetro con el termopar indicando la temperatura

- Cuarta prueba igual a la anterior, pero a temperatura de 85º

Hubo que cambiar el recinto termostatizado por uno de madera ya que el que se usó en la otra prueba era plástico y se ablandaba a 85º

Resultado, positivo en caldo tripteina soya, parece que son extremadamente resistentes al calor seco, la coloración indica gram positivos, con espora central, prueba de la catalasa positiva, parece ser que son del genero Bacillus, son móviles por lo que se descartaría bacillus antrasis (puff…. Menos mal!!!)

- Quinta prueba, se somete una muestra de la tierra de las de la primera prueba a autoclave, en realidad una olla a presión, durante 15 minutos, se verificó la temperatura dentro del recinto de esterilización 118ºC.

Resultados: siguen desarrollando en medio líquido tripteína soya, parece ser la misma bacteria, también se procedió a resembrar en placa de agar nutritivo en anaerobiosis, hasta ahora todo se había hecho en aerobiosis, el resultado fue positivo, parece que les importa poco si tienen o no oxígeno, pueden ser anaerobios facultativos

-Sexta prueba: se somete a radiación alfa un cultivo de agar nutritivo inoculado con la bacteria.

Resultado: las bacterias son sensibles a la radiación alfa proveniente del americio, material radiactivo fuerte emisor de este tipo de partículas, se evalúa la posibilidad que en el sitio de inhibición de desarrollo las esporas sigan viables, este experimento esta en curso

Placa de americio

En agar nutritivo desarrolla en toda la superficie salvo el lugar expuesto a partículas alfa

En esta imagen puede verse el efecto de la radiación

Continuará….