803.02, 8-12 (2008)www.sbg.org.br

ISSN 1980-3540

CoNStruINdo um mICroSCpIo, de baIxo CuSto, que permIte obServaeS SemelhaNteS S doS prImeIroS mICroSCopIStaS

Gabriel L. Wallau, Mauro F. Ortiz, Paloma M. Rubin, Elgion L. S. Loreto*, Lenira M. N. Sepel*.

Departamento de Biologia, CCNE, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil.

* PPG Ensino de Cincias - Qumica da Vida e Sade (UFRGS/UFSM/FURG).

Correspondncias para: lsepel@base.ufsm.br

palavras-chave: microscopia, ensino de cincias, teoria celular

resumoNo sculo XVII, com o desenvolvimento de mi-

croscpios simples, descortinou-se um mundo maravi-lhoso e novo, o mundo dos seres e estruturas no visveis a olho nu. Neste trabalho, descrevemos a construo de um microscpio com uma nica lente, como aqueles de Leeuwenhoek, que foi um dos primeiros microscopistas. As lentes para este equipamento so retiradas de laser pointers (canetas laser) que so de fcil obteno e baixo custo. A construo do equipamento apresentado neste trabalho pode ser realizada em sala de aula e a qua-lidade das imagens obtidas permite aos alunos descobrir o mundo microscpico. Alm disto, o baixo custo e a fa-cilidade de manipulao deste microscpio possibilitam a execuo de atividades exploratrias mais livres, nas quais os alunos podero decidir o que observar. Por fim, acreditamos que a experincia de construir um equipa-mento com capacidade de resoluo equivalente ao dos primeiros microscpios pode ser uma ferramenta valiosa para o professor chamar a ateno para aspectos da his-tria da cincia, relacionar o que os alunos podem ver com o que viram os primeiros microscopistas e discutir a gnese de conhecimentos que hoje constituem a base da Biologia como, por exemplo, a teoria celular.

IntroduoO mundo microscpico fascinante. Ele encanta

e desperta nossa curiosidade para a organizao e com-posio de organismos e estruturas, revelando padres e complexidades que no podem ser supostas nas observa-es cotidianas.

Parte significativa das informaes contidas nos textos didticos da rea de Biologia do Ensino Mdio

foram obtidas atravs de observaes feitas com auxlio de lentes (microscpios ou estereomicroscpios). Entre-tanto, o alto custo destes equipamentos faz com que as atividades de aula prtica envolvendo observao de ma-terial ao microscpio sejam extremamente limitadas. Em uma pesquisa com 145 calouros de cursos da rea biol-gica, na UFSM do ano de 2007, verificamos que 48,3 % nunca tiveram contato com este equipamento durante o Ensino Mdio ou Fundamental. Nesta amostra, quase a totalidade dos 51,7% que relataram ter observado algum material em microscpio, s tiveram a experincia uma nica vez e sem chances de manipular o equipamento ou preparar as amostras.

Outro aspecto que nos chama a ateno que, quando se investigam alunos ingressantes no curso su-perior, apenas 6% so capazes de estabelecer de modo claro as relaes entre as primeiras observaes feitas atravs de microscpios e a gnese de conhecimentos biolgicos fundamentais como a teoria celular. Embora os aspectos histricos das teorias cientficas sejam consi-derados fundamentais para uma alfabetizao cientfica (SCHEID e FERRARI, 2006) e ainda que os livros di-dticos apresentem fotos e textos sobre Leeuwenhoek e Hooke, a grande maioria dos alunos no lembra destes cientistas.

Propomos aqui uma atividade atravs da qual os prprios alunos podem construir um microscpio usando a lente retirada de um laser pointer (uma caneta laser) e outros materiais de fcil acesso. Este pequeno aparelho possibilita ao aluno a descoberta do mundo microscpi-co de modo exploratrio e mais livre. O envolvimento com a construo do equipamento tambm cria a possi-bilidade de instigar a curiosidade do aluno sobre a hist-ria da microscopia e o fato de ser feito com uma s lente permite uma comparao direta com as imagens vistas por Leeuwenhoek.

9Algumas imagens de clulas de cebola (Figura 1-A) e mosquito (Figura 1-B) foram obtidas usando um microscpio construdo em sala de aula segundo a des-

crio apresentada aqui. Alm disto, este equipamento permite observar organismos aquticos de tamanho mui-to reduzido, como protozorios (Paramecium) e algas unicelulares.

Construo do microscpioMaterial necessrio:

1 Chaveiro ou caneta laser (pointer usado em apre-sentaes com datashow);

2 Garrafa PET (com tampa); 3 Rolha de cortia; 4 Pedao de plstico fi rme (pode ser tampa de pote

plstico ou equivalente); 5 Um prego (de aproximadamente 2 cm); 6 Um parafuso (de aproximadamente 2 cm); 7 Massa epxi (durepoxi ou similar); 8 Atilhos de borracha (tambm conhecidos como

elstico de dinheiro ou ligas de borracha em outras regies do pas);

9 Serra de ferro ou faca serrilhada;10 Clips de papel; 11 Tubo plstico ou bloco de borracha escolar;12 Estilete;13 Agulha de injeo descartvel.

procedimentomontando o microscpioCom uma serra de ferro (ou faca serrilhada), cortar

a garrafa PET logo abaixo da regio da rosca (abaixo do fri-so que existe na parte superior, como mostra a Figura 2-A). Fazer um corte transversal na rosca extrada da garrafa PET. Este corte deve ir do friso at quase o fi m da rosca (Figura 2-B e C) e deve ter aproximadamente 3 mm de largura.

Cortar uma rolha de cortia para que fi que com aproximadamente 1,1 cm de altura e dimetro um pouco menor que o da rosca da garrafa PET. importante que a rolha no fi que justa dentro da rosca da garrafa PET e possa ser movimentada (Figura 2-C).

Fazer um furo no centro da tampa da garrafa PET e posicionar no centro a rolha de cortia (Figura 2-C).

Atravs do furo feito na tampa, parafusar a rolha de cortia na tampa da garrafa PET (Figura 2-C e D).

Rosquear a tampa da garrafa PET com a rolha quase at o fi m.

No corte transversal que foi feito na rosca da gar-rafa (Figura 2-B), inserir o prego que dever fi car preso na rolha (Figura 2-C, D e E).

Agora, quando a tampa da garrafa movimentada para fechar ou abrir possvel ver o prego avanan-do e retrocedendo. Este movimento permitir que seja dado foco ao microscpio, aproximando ou afastando o porta-amostra da lente.

Com uma faca serrilhada, estilete ou serra cortar duas peas de plstico: um retngulo de 12cm x 10cm (onde ser fi xada a lente) e outro 10cm x 7cm (onde ser fi xado o aparato de foco e o porta-amostra, fi gura 2-D).

Na parte central da pea de plstico menor, colar com massa epxi o conjunto tampa + rolha + rosca (Figura 2-D).

No prego que foi fi xado na rolha, colar com massa epxi a parte plstica de uma agulha de injeo descart-

Figura 1 Detalhes de observaes feitas ao microscpio construdo com lente de caneta laser. A Clulas de epitlio de cebola coradas com azul de metileno; B - Cabea de um mosquito. As fotos foram feitas encostando uma webcam diretamente na lente do microscpio, conforme descrito em Loreto e Sepel (2003)

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vel. A extremidade desta agulha servir de suporte para os porta-amostras (Figura 3-D e E).

Desmontar o pointer (Figura 3-A) e, com o au-xlio de um estilete, retirar a lente.

Inserir a lente em um suporte que pode ser um tubo plstico ou um bloco recortado de borracha esco-lar que corresponda ao dimetro da lente. Este suporte facilitar a fixao da lente na placa de plstico. Depois que a lente estiver inserida no suporte, fazer um orifcio na placa de plstico maior ( 1cm de distncia da lateral menor) Este orifcio deve ter o tamanho exato do supor-te onde est a lente para que o encaixe seja exato. Pelo fato da lente ser de acrlico, no poder entrar em contato com adesivos do tipo superbonder, porque ficar es-branquiada. Na figura 2-E, a lente est inserida em um tubo plstico cnico (segmento da ponta de uma ponteira de micropipeta com capacidade de 1 ml).

Juntar as duas peas plsticas com atilhos de borra-cha. O microscpio est pronto para usar (Figura 3-C).

observando amostras:Usamos trs tipos de suportes para amostras. Se

a amostra for um material de dimenses maiores (ex.: inseto, pedao de planta) podemos espetar o material em uma agulha de injeo. Neste caso, a agulha com a amos-tra ser encaixada diretamente sobre aquela que j est fixada sobre o prego inserido na rolha.

Com o deslocamento de uma placa de plstico so-bre a outra, a amostra ser colocada na frente da lente e o foco ser ajustado girando a tampa da garrafa PET. Tambm a fonte de luz ser importante para a melhor vi-sualizao das amostras. Olhar contra uma lmpada flu-orescente, fixa no teto da sala de aula, pode ser uma boa fonte luminosa, ou, alternativamente, apontar a lente do microscpio para o cu claro.

Para a observao de materiais muito peque-nos, como clulas do epitlio de cebola ou folhas de Elodea, coloca-se a amostra entre duas lamnulas. Para posicionar o conjunto de lamnulas e amostra junto len-te, utiliza-se um suporte de adaptao construdo com a tampa de proteo plstica que vem junto com a agulha descartvel de injeo (Figura 3-D). Esta tampa deve ser cortada pela metade e na parte inferior faz-se um corte transversal de 0,5 cm. Neste corte as lamnulas contendo a amostra sero fixadas e a base do suporte ser encaixa-da no prego fixado na rolha.

Para visualizao de microorganismos presentes na gua necessrio construir um mini-aqurio (Fi-gura 3-B, D e E), utilizando um carto telefnico do se-guinte modo:

1 Recortar um quadrado de 1 cm no carto telefnico e remover a regio central, fazendo um corte com for-mato de V.

2 Colar com adesivo (superbonder) uma lamnula de cada lado do quadrado.

3 Fixar o mini-aqurio no mesmo tipo de suporte de adaptao utilizado para a observao de amostras entre lamnulas.

4 Encher o mini-aqurio com gua contendo os mi-croorganismos e encaixar o suporte de adaptao na agulha presa rolha. Deslocar as placas uma sobre a outra at o mini-aqurio ficar em frente lente e ajustar o foco girando a tampa da garrafa.

Sugestes de atividadesDepois de construdo o microscpio, deve-se fazer

um pequeno treinamento com os alunos para que apren-dam como preparar as amostras, e tambm como regular o foco, movimentando o porta-amostras e girando a tampa da garrafa PET.

interessante chamar a ateno para o fato de que com este aparelho possvel observar imagens que lem-bram muito o que Leeuwenhoek podia ver com o seu mi-croscpio. Neste momento, leitura de livros e buscas na internet permitiro ao aluno uma incurso na histria da Biologia e, provavelmente, despertem um interesse maior sobre o que ele observar. Podemos citar como fonte, o excelente livro Teoria Celular: de Hooke a Schwann de PRESTES (1997) ou os sites http://www.euronet.nl/users/warnar/leeuwenhoek.html e http://www.invivo.fio-cruz.br/celula/historia_01.htm.

O mais interessante no uso deste equipamento desafiar os alunos a vasculhar o mundo microscpio do ptio da escola e de suas casas. Sugerimos que seja feito o planejamento de observaes com a organizao dos resultados em uma tabela coletiva que resuma o que foi visto com sucesso e o que no pode ser visualizado. V-rias alternativas para a observao podem ser dadas aos alunos, inclusive a utilizao de alguns corantes. A dis-cusso dos resultados permitir que se explorem vrias situaes de integrao entre conhecimentos de Biolo-gia, Fsica e Qumica.

Bibliografia SCHEID, N.M.J.; FERRARI N. A histria da cincia como aliada

no ensino de gentica. Gentica na Escola, V. 1, n. 7, pg. 17, 2006.

PRESTES, M.E.B. Teoria celular: de Hooke a Schwann. So Paulo, Scipione, 1997.

LORETO, E.L.S.; SEPEL, L.M.N. Atividades experimentais e didticas de Biologa Molecular e Celular. So Paulo, Editora da SBG (Sociedade Brasileira de Gentica), 2003. 2 ed.

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Figura 2 Etapas de montagem do microscpio. A Corte da garrafa PET logo abaixo do friso; B corte transversal que servir para o movimento do prego (porta-amostra); C componentes do sistema de foco do mi-croscpio: rosca (verde) com o corte transversal, rolha, tampa com furo (verde) e parafuso; D fixando o sistema de foco com durepoxi na placa plstica menor; E fixao da lente em um furo feito na placa maior. Note que as duas placas so mantidas juntas com atilhos de borracha.

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Figura 3 Detalhes de alguns componentes do microscpio. A caneta laser de onde se retira a lente para o microscpio; B aspecto geral do mini-aqurio para visualizao de microorganismos aquticos; C vi-sualizao do microscpio montado. Note que neste, prendemos as duas placas plstica com um clips de papel e atilhos de borracha, pois assim o sistema fica mais firme e o movimento entre as placas mais controlvel; D mon-tagem do mini-aqurio: a proteo de plstico da agulha de injeo, o carto telefnico cortado com o V e a lamnula e o mini-aqurio montado; E um esquema do corte do carto telefnico e corte do perfil do esquema mostrando que as lamnulas (em cinza) so coladas dos dois lados do carto.