O conhecimento da célula advém graças a microscopia, sem ela, não teríamos como estudá-las.
O primeiro microscópio compunha de uma peça de cobre com um pequeno orifício no centro onde se colocava uma gota de azeite que servia de lente, atrelado a um parafuso rosqueado onde se colocava a peça a ser estudada até o encontro com a lente. Foi assim os estudos de Robert Hooke no século XVII.
Após séculos surgiram o microscópio óptico com um conjunto de lentes (objetiva e ocular) e uma fonte luminosa, onde ampliava a imagem até 1500 vezes. O material a ser observado deve ser muito fino para que a luz possa atravessá-lo. O instrumento de corte é o micrótomo.
Para melhor observação utiliza-se de corantes para contrastar com a peça a ser visualizada. Quando há necessidade de uma preparação mais duradoura utiliza-se de fixadores.
A citologia ganhou um instrumento que impulsionou seu estudos, o microscópio eletrônico de transmissão nos anos de 1939. O feixe luminoso é composto por elétrons - em vez de luz - cuja imagem pode ser ampliada até 400 000 vezes.
Logo após, a microscopia mais desenvolvida trouxe o microscópio eletrônico de varredura, possibilitando imagens em alto relevo, ou seja, tridimensional do material a ser observado.
Nos anos de 1981, o microscópio de tunelamento eletrônico, ampliou as imagens até 100 milhões de vezes, capaz de fornecer imagens do átomo e moléculas.
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