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Universidad Nacional Autónoma de Honduras (UNAH)

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Universidad Nacional Autónoma de Honduras (UNAH)

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BI-316 Técnicas Histológicas

Asignación:

Muro colaborativo virtual – Evolución de la Histología y la Microscopía

Sección 1400

Estudiantes:

Kathia Victoria Rosales Hoch-20231033020

Karla Lizeth Barrientos Mejía - 20191005230

Gabriela Michelle Rodriguez Sierra-20211032059

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nacimiento de la teoria celular(siglo XIX)

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nacimiento de la teoria celular(siglo XIX)

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Durante el siglo XIX, la histología y la microscopía avanzaron con el desarrollo de la teoría celular, considerada uno de los pilares de la biología moderna.

Principios fundamentales de la teoría celular:

Todos los seres vivos están formados por una o más células.

La célula es la unidad estructural y funcional de los organismos.

Toda célula proviene de otra célula existente.

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Avances en técnicas histológicas (siglo XIX tardío)

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Avances en técnicas histológicas (siglo XIX tardío)

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Los avances clave en técnicas histológicas del siglo XIX tardío incluyeron el perfeccionamiento de microscopios, la invención de nuevas técnicas de tinción como la hematoxilina y la eosina, y el desarrollo de la inclusión en parafina para obtener cortes finos y duraderos. Estos avances permitieron una mayor precisión en la visualización de tejidos y células, facilitando el establecimiento de la teoría celular y el progreso en campos como la medicina y la biología.

Mejoras en microscopía y herramientas

Microscopios de alta calidad: Empresas alemanas como Zeiss y Leitz se hicieron populares gracias a la mejora de lentes, especialmente con el desarrollo de aceites de inmersión por físicos como Ernst Karl Abbe.

Fundación de la fabricación de vidrio: En 1884, Carl Zeiss y Friedrich Otto Schott fundaron un laboratorio de vidrio que luego se convertiría en la fábrica de vidrio Schott, fundamental para la creación de lentes de alta calidad.

Identificación de orgánulos: En 1887 se identificaron los centriolos, y en 1889 las mitocondrias y el aparato de Golgi, gracias a la mejora de las herramientas de visualización.

Técnicas de tinción:

Hematoxilina y Eosina (H&E): Aunque la hematoxilina se descubrió antes, la combinación de ambas se popularizó en este periodo y sigue siendo la técnica de tinción de rutina más utilizada hoy en día para la observación de tejidos.

Otras tinciones: Se descubrieron y perfeccionaron otras tinciones, como las de plata para fibras neuronales (Tinción de Golgi) y el ácido peryódico de Schiff (PAS) para detectar carbohidratos.

Técnicas de corte y procesamiento

Inclusión en parafina: Se popularizó como un método para cortar tejidos en secciones muy finas (del orden de micrómetros) sin dañarlos, lo que permitía una observación más detallada bajo el microscopio y la preservación de las muestras por largos periodos.

Desarrollo de la histotecnología: Estas mejoras sentaron las bases para la histotecnología moderna, que incluye la fijación, el corte (microtomía), la tinción y la observación de tejidos para el diagnóstico y la investigación.

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Principales científicos:

Matthias Schleiden (1838): Propuso que todas las plantas están formadas por células.

Theodor Schwann (1839): Afirmó que todos los animales también están compuestos por células.

Rudolf Virchow (1858): Estableció que toda célula proviene de otra célula preexistente (“Omnis cellula e cellula”).

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LA TEORÍA CELULAR EXPLICADA CON CHEEMS - aprende con cheems

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Microscopía electrónica, histoquímica y contraste de fases.

La microscopía moderna del siglo XX marcó una revolución en la comprensión histológica al superar el límite de resolución de los microscopios ópticos tradicionales y permitir la visualización de estructuras subcelulares, además de desarrollar técnicas para identificar componentes químicos específicos dentro de los tejidos.

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Orígenes y primeros microscopios (siglos XVI–XVII)

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Orígenes y primeros microscopios (siglos XVI–XVII)

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Los primeros miscroscopios se inventaron en paises bajos durante el cuarto del siglo XVl y XVll ,atribuidos a Hans Lippershey y Cornelius Drebbel.Estos instrumentos que consistian en dos lentes dispuesto en un tubo hueco ,sentaron las bases para el desarrollo de microscopios opticos mas complejos.El microscopio optico que utilizaba lentes con concavas y convexas fue perfeccionado por Johannes Kepler y Galileo Galilei , quienes constribuyeron significativamente a la ciencia durante la revolucion cientifica.

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Invención del Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM)

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Invención del Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM)

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1931 - Ernst Ruska y Max Knoll (construcción del prototipo).

Superar el límite de difracción de la luz visible utilizando un haz de electrones con una longitud de onda mucho menor, logrando un aumento y una resolución significativamente superiores (hasta un millón de veces). Esto abrió la puerta al estudio de las ultraestructuras celulares, como orgánulos y macromoléculas, que eran invisibles con el microscopio óptico.

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1932 - Frits Zernike

(ganador del Premio Nobel de Física en 1953).

Permite la observación de células vivas, transparentes y sin teñir (muestras biológicas en estado natural) mediante la conversión de pequeñas diferencias de fase (retrasos) de la luz que pasa a través de la muestra en diferencias de intensidad o brillo. Esto hizo posible estudiar los procesos celulares en tiempo real, algo fundamental para la biología celular y la histología dinámica.

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Desarrollo de la Inmunohistoquímica (Base para la Histoquímica moderna)

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Desarrollo de la Inmunohistoquímica (Base para la Histoquímica moderna)

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1941 - Albert Coons

(introdujo la técnica de inmunofluorescencia).

La histoquímica y, específicamente, la inmunohistoquímica (un pilar de la histoquímica moderna) permiten la localización y visualización de moléculas específicas (proteínas, enzimas, lípidos, etc.) dentro del tejido, utilizando anticuerpos marcados. Coons utilizó anticuerpos unidos a colorantes fluorescentes para "etiquetar" y visualizar antígenos en secciones de tejido, un avance crucial para el diagnóstico y la investigación al identificar componentes moleculares específicos de células y tejidos.

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Invención de la Microscopía de Contraste de Interferencia Diferencial (DIC).

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Invención de la Microscopía de Contraste de Interferencia Diferencial (DIC).

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1952 - George Nomarski (Invención y patente del sistema).

El DIC es una técnica avanzada de microscopía óptica que convierte las variaciones de fase (retrasos) de la luz al atravesar una muestra transparente en cambios de intensidad (brillo y color). Esto genera un notable efecto de relieve pseudo-tridimensional (3D) que es invaluable para visualizar estructuras internas de células vivas sin necesidad de tinción, ofreciendo un detalle morfológico y contraste superiores al método de contraste de fases tradicional.

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Comentario Reflexivo sobre la Importancia de los Avances Tecnológicos.

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Comentario Reflexivo sobre la Importancia de los Avances Tecnológicos.

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Los avances tecnológicos en la microscopía del siglo XX (electrónica, contraste de fases e histoquímica) no fueron simplemente mejoras, fueron un salto cualitativo que evoluciono la histología. El límite de la microscopía óptica tradicional, que solo permitía ver la forma general de las células y grandes estructuras tisulares fue renovado.

La introducción del Microscopio Electrónico permitió explorar la estructura subcelular revelando la organización de los orgánulos y la ultraestructural de las enfermedades. Lo que también permitió la Microscopía de Contraste de Fases facilitar el estudio dinámico de células vivas transformando la histología de estática a dinámica.

El avance en Histoquímica e Inmunohistoquímica permitió no solo observar las células y tejidos sino también entender su composición y función molecular. Esta combinación de morfología y función molecular es fundamental para la histopatología moderna, esencial para el diagnóstico preciso de enfermedades. En resumen, estos desarrollos tecnológicos han permitido una comprensión detallada de la vida a niveles funcionales antes inimaginables.

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Antonie van Leeuwenhoek (1674–1702)

Construyó microscopios simples con gran aumento. Fue el primero en observar microorganismos, glóbulos rojos y espermatozoides. Es llamado el Padre de la Microbiología.

Robert Hooke (1665)

Publicó Micrographia, el primer libro ilustrado de observaciones microscópicas. Observó el corcho y acuñó el término “célula” al notar pequeñas cavidades en su estructura.

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Los primeros microscopios ópticos fueron desarrollados entre los siglo XVl y XVll , marcaron inicio de la observación del mundo microscópico. El holandés Zacharias Janssen considerado uno de los inventores mas destacados .En 1590 Janseen creo un miscroscopio compuesto que permitia aumentos entre 3x y 9x.Otros inventores como Hans Lippershey y Galileo Galilei tambien hicieron constribuciones significativas en este campo mejorando el diseño en 1609 al adaptar su telescopio para ver objetos pequeños creando el llamados ¨occhiolino¨ .En el siglo XVll Antonie Van Leeuwenhoek perfecciono la fabricacion de lentes logrando aumentos de hasta 200x y descubriendo microorganismos , consolidando su papel en la microbiología y  en 1665, Robert Hooke perfeccionó el microscopio compuesto, observó tejidos vegetales y acuñó el término “célula” al estudiar el corcho. Estos instrumentos, aunque simples comparados con los actuales, permitieron descubrir estructuras invisibles al ojo humano y sentaron las bases para el desarrollo de la histología y la biología celular moderna.

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Orígenes y primeros microscopios (siglos XVI–XVII)

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Orígenes y primeros microscopios (siglos XVI–XVII)

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Orígenes y primeros microscopios (siglos XVI–XVII)

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Orígenes y primeros microscopios (siglos XVI–XVII)

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Orígenes y primeros microscopios (siglos XVI–XVII)

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Microscopía digital y aplicaciones actuales 
(siglo XXI)

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Microscopía digital y aplicaciones actuales 
(siglo XXI)

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La Microscopía Digital no se atribuye a un único científico, sino a una convergencia de innovaciones que se masificó a partir del siglo XXI (c. 2000), impulsada principalmente por la Industria y la Ingeniería de Software. Sin embargo, su existencia es posible gracias a figuras clave como George E. Smith y Willard S. Boyle, inventores del Sensor CCD (1969) que reemplazó la película fotográfica, y Eugene R. Woolley del equipo de la NASA (1964), cuyo trabajo en el Análisis Digital de Imágenes sentó las bases algorítmicas para el software que hoy permite la cuantificación, la Patología Digital y la inspección industrial automatizada.

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El Microscopio Confocal de Barrido Láser (MCBL), cuyo concepto fue patentado por el científico estadounidense Marvin Minsky en 1957, es una herramienta esencial que supera las limitaciones de resolución de la microscopía óptica tradicional. Su funcionamiento se basa en el principio de iluminación puntual con un láser y el uso de un pinhole confocal para filtrar rigurosamente la luz fuera de foco, lo que permite el seccionamiento óptico de muestras gruesas. Este proceso genera imágenes de alto contraste y resolución que se utilizan para construir modelos tridimensionales (3D) de estructuras celulares y tejidos, siendo fundamental para el estudio de la localización molecular, la interacción proteína-proteína y los procesos dinámicos en tiempo real (4D) en investigación biológica avanzada.

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El fenómeno de la fluorescencia no se atribuye a un único descubrimiento en el ámbito de la microscopía, sino a la aplicación de un principio físico. No obstante, el científico que comúnmente se asocia con el concepto inicial es Sir George Gabriel Stokes, quien acuñó el término "fluorescencia" en 1852 para describir la propiedad de la fluorita y el vidrio de emitir luz azul al ser iluminados con luz ultravioleta. La aplicación de la fluorescencia en la microscopía se masificó notablemente a partir de la década de 1930 con el desarrollo de tinciones fluorescentes, y experimentó una revolución en los 1990 con el uso de la Proteína Fluorescente Verde (GFP), descubierta por Osamu Shimomura (y posteriormente desarrollada por Martin Chalfie y Roger Tsien), que permitió marcar proteínas en células vivas y transformó la biología celular moderna.

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El concepto del Análisis Digital de Imágenes (ADI) es un campo interdisciplinario sin un único "científico inventor," ya que su desarrollo fue impulsado por la informática, las matemáticas y la ingeniería. Sin embargo, su origen formal se remonta a la década de 1960, principalmente con el trabajo en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. Allí, un grupo de científicos e ingenieros trabajó en el desarrollo de algoritmos para procesar y mejorar las imágenes enviadas por la sonda Ranger 7 en 1964, un esfuerzo crucial que se considera la aplicación a gran escala más temprana del procesamiento digital de imágenes. El ADI comenzó a establecerse como disciplina en los programas de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación a partir de finales de los 1960 y principios de los 1970, con figuras como Azriel Rosenfeld (conocido como el "padre del análisis de imágenes por computadora") y Rafael C. González, cuyos textos (como Digital Image Processing) estandarizaron el campo para la enseñanza universitaria.

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Análisis de imagenes digitales - Fundamentos