PROGRAMA DE CURSO B-0476 II SEMESTRE 2012

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1 1 PROGRAMA DE CURSO B-0476 II SEMESTRE 2012 Sigla: B 0476 Nombre del curso: Microscopia Electrónica Ciclo en que se imparte: I y II Semestre Créditos: 6 Horas lectivas: Teoría 2 Horas, aboratorio: 8 Horas, Horas de Consulta: 6 Horas (Horario semanal) Requisitos: MQ-0327 MQ Profesor(es): Enrique Freer Bustamante, Ethel Sánchez Chacón, Axel Retana, Rafael oáiciga Chavarría, Maribelle Vargas Montero, Rolando Moreira Soto, Alexander Rodríguez, Ethel Sánchez Chacón, Alcides Sánchez Monge, Cinthya Barboza Aguilar. Coordinadora: Marisol iménez Chavarría Descripción: En este curso el estudiante adquiere los conocimientos básicos de la microscopía de luz, confocal láser y electrónica, técnicas que son de gran utilidad y uso en la investigación científica actual. ogran gran destreza en el manejo de los microscopios y sobre todo en los microscopios electrónicos (barrido y transmisión), procesamiento de muestras y el equipo accesorio para el procesamiento de las muestras. De igual manera comprenden los principios básicos del funcionamiento de cada aparato, como los principios químicos y físicos del procesamiento de las muestras para cada uno de ellos. Cada estudiante desarrolla un proyecto de investigación de su interés. También aprenden interpretación y procesamiento de imágenes digitales. Este curso permite que el estudiante cuente con una poderosa herramienta al enfrentar el reto de la investigación científica y les proporciona poderosas herramientas en sus futuros trabajos y proyectos de investigación en su maestría, doctorado y posdoctorado.

2 2 Objetivos generales: 1) Adquirir los conocimientos básicos de la fotografía e imágenes digitales (principios básicos de óptica, manejo y partes fundamentales de las cámaras digitales, tipos de objetivos, fotografía digital, imagen electrónica, el laboratorio digital). 2) Repasar los conocimientos básicos de microscopia óptica, ya adquiridos en cursos anteriores. 3) Adquirir conocimientos básicos sobre teoría y manejo del microscopio confocal láser. 4) Conocer y aplicar los diferentes protocolos de procesamiento de especimenes biológicos para la observación con los microscopios electrónicos de barrido y transmisión. 5) Conocer los componentes básicos de la estructura del MEB y el MET, sus semejanzas y diferencias. 6) Comprender los principios físicos fundamentales del equipo accesorio utilizado en microscopia electrónica y su aplicación en los diferentes protocolos de procesamiento. 7) Utilizar herramientas de manejo y edición de imágenes obtenidas de microscopios de luz y electrónicos. 8) Aprender los aspectos fundamentales de la obtención de cortes ultrafinos y la importancia de los cortes gruesos en la microscopia electrónica. 9) Adquirir los conocimientos básicos de los protocolos de inmunoquímica, sus usos y ventajas para la microscopia electrónica. 10) Conocer el funcionamiento y aplicación del análisis de rayos X en ámbito biológico y de materiales. Metodología: El curso se divide en dos partes: una parte teórica y otra de laboratorio. as lecciones de teoría son clases magistrales impartidas una vez a la semana con una duración de dos horas. El curso además cuenta con clases de asistencia obligatoria al laboratorio con una duración semanal de 8 horas, donde los estudiantes aprenderán a utilizar los equipos de microscopia electrónica y desarrollarán un trabajo final individual donde aplicarán los conocimientos obtenidos durante el desarrollo del curso.

3 Contenidos 3 MICROSCOPIA EECTRÓNICA Cámara fotográfica; Partes de la cámara, Tipos de cámaras fotográficas, Tipos de objetivos, Imágenes digitales; a imagen electrónica, Estructura de la imagen digital, Archivos informáticos de imagen, Formatos de archivos comunes, El laboratorio digital, Manipulación y edición de imágenes. Microscopio de luz; Correlación entre microscopios de luz y electrónicos. Procesamiento de muestras para MEB; Tamaño de las muestras, Química de la fijación, Protocolos de procesamientos para diferentes especimenes biológicos, Uso de microondas en los diferentes protocolos, Crioseccionamiento, Secado, Recubrimiento iónico. Microscopio electrónico de barrido; Sistema de vacío, Sistema de enfriamiento, entes electromagnéticos (Columna), Cañón electrónico (Cilindro de Whelneth, filamento, ánodo), Sistema de iluminación, Formación de la imagen (Interacción del haz de electrones con la muestra), Parámetros para la observación (Voltaje, Distancia de trabajo, Corriente del lente condensador, Abertura móvil del lente objetivo), Alineamiento, Aplicación del alto voltaje, Saturación del filamento, Enfoque de la muestra, Abertura móvil del lente objetivo, Astigmatismo del lente objetivo, Especificaciones del equipo (voltaje, corriente, resolución, aumento), Tipos de emisión (electrones Auger, fotoluminiscencia, rayos X). Otros modelos disponibles en el mercado. Equipo accesorio; Secadores en terbutanol, Secadores de punto crítico, Evaporadores de metales, Cobertores de metales. Microscopio electrónico de transmisión; Cañón electrónico (Whelneth - Filamento - Anodo), entes electromagnéticos (Columna), Sistema de vacío (Bomba de rotación y Difusión), Sistema de enfriamiento (agua), Aberraciones (astigmatismo), Aberturas fijas y móviles, Sistema de iluminación y formación de la imagen, Alineamiento, Colocar la muestra en la cámara de espécimen, Aplicación del alto voltaje (cañón electrónico), Saturación del filamento, Abertura móvil del lente condensador, Astigmatismo del lente condensador, Ajuste eléctrico (Spot Size), Introducir la muestra, Modulación de alto voltaje, Abertura móvil del lente objetivo, Astigmatismo del lente objetivo, Observación de la muestra. Especificaciones del equipo (voltaje, corriente, resolución, aumento). Análisis de rayos X; principios y aplicaciones.

4 4 Procesamiento de muestras para MET; Tipo y tamaño de muestras, Amortiguadores: tipos, función, Fijadores: tipos, procedimientos, Métodos para fijación, Pos fijación, Deshidratación, Infiltración en resina: tipos, procedimientos, Métodos de polimerización en resina Microtomía y ultramicrotomía; Confección de cuchillas, tipos de cuchillas, Ultramicrótomos, tipos, funcionamientos, Preparación del taco: formación de la pirámide, Proceso de cortes gruesos y su importancia, Proceso de cortes ultrafinos, Rejillas: tipos y recubrimientos, Contraste de los cortes. Tinción positiva, Formación de membranas en rejillas, Tinción negativa: microorganismos. Inmunocitoquímica; Resinas, Procedimientos de infiltración en resina, Infiltración en baja temperatura progresiva, Conjugados con oro, Conjugados con peroxidasa, Inmunomicroscopia cuantitativa as lecciones de teoría y los laboratorios se impartirán en el Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas en la Ciudad de la Investigación, ubicado en la Finca II de la Universidad de Costa Rica. AS HORAS DE CONSUTA PARA OS ESTUDIANTES SERÁN OS UNES DE 1 pm A 5 pm Y MIÉRCOES DE 1 pm a 3 pm. III. EVAUACIÓN. I Parcial 25% II Parcial 25% III Parcial 25% Trabajo Práctico 25% TOTA FINA 100

5 CRONOGRAMA B-0476, II SEMESTRE unes: Teoría Martes (K) y ueves (): aboratorios Día Fecha Contenido Encargado Entrega programa del curso. Normas del curso, trabajo en aboratorio Ethel Sánchez/ Marisol iménez 6 de agosto Guía de confección del anteproyecto K 7 de agosto Preparación del anteproyecto Estudiantes no asisten a lecciones 9 de agosto Preparación del anteproyecto Estudiantes no asisten a lecciones 13 de agosto Fotografía I Enrique Freer K 14 de agosto Preparación del anteproyecto Estudiantes no asisten a lecciones 16 de agosto Preparación del anteproyecto Estudiantes no asisten a lecciones 20 de agosto Fotografía II Enrique Freer K 21 de agosto Exposición oral del anteproyecto Profesores coordinadores y profesores tutores. 23 de agosto Repaso práctico de Microscopía de luz Axel Retana 27 de agosto Microscopía Confocal y de Epifluorescencia Enrique Freer K 28 de agosto Práctica demostrativa Confocal áser y Epifluorescencia Rolando Moreira 30 de agosto Manejo y edición de imágenes digitales Alexander Rodríguez

6 6 3 de setiembre Teoría Procesamiento MEB y MET y Técnicas especiales Maribel Vargas Montero K 4 de setiembre Preparación de reactivos para MEB y MET y técnicas especiales 6 de setiembre Procesamiento muestras MEB y MET Ethel Sánchez, Marisol iménez, Alcides Sánchez, Alexander Rodríguez 10 de setiembre Teoría Procesamiento MEB y MET y Técnicas especiales Maribelle Vargas K 11 de setiembre Procesamiento muestras MEB y montaje y procesamiento muestras MET Ethel Sánchez/ Alcides Sánchez/ Cinthya Barboza 13 de setiembre Procesamiento muestras MEB y montaje y procesamiento muestras MET Ethel Sánchez/ Marisol iménez/cinthya Barboza 17 de setiembre I EXAMEN PARCIA K 18 de setiembre Equipo Accesorio (Teoría) Práctica recubrimiento muestras MEB Ethel Sánchez Alcides Sánchez (Teoría) /Ethel Sánchez (Práctica) 20 de setiembre Teoría Microscopía de barrido Rafael oáiciga 24 de setiembre Teoría Microscopía de transmisión K 25 de setiembre Uso del microscopio de Barrido Uso del microscopio de transmisión 27 de setiembre Enrique Freer Marisol iménez Chavarría, Ethel Sánchez, Cinthya Barboza Rafael oaíciga 1 de octubre Teoría Microscopía de transmisión K 2 de octubre Uso del MEB y MET Enrique Freer Ethel Sánchez,Cinthya Barboza, Marisol iménez Chavarría 4 de octubre Uso del MET y MEB Rafael oáiciga

7 7 8 de octubre II EXAMEN PARCIA Ethel Sánchez K 9 de octubre Uso del MEB y MET Rafael oáiciga 11 de octubre Recubrimiento y uso del MEB Alcides Sánchez, Marisol iménez 15 de octubre FERIADO K 16 de octubre Uso del MEB y MET 18 de octubre Uso del MET y MET Rolando Moreira Cinthya Barboza Marisol iménez Chavarría Cinthya Barboza Rolando Moreira Rafael oáiciga 22 de octubre Ultramicrotomía Maribel Vargas K 23 de octubre Práctica de Utramicrotomía Cynthia Barboza, Rolando Morera, Marisol iménez 25 de octubre Práctica de Ultramicrotomía Marisol iménez, Cynthia Barboza, Rolando Morera 29 de octubre Rayos X Maribel Vargas K 30 de octubre Práctica demostrativa Rayos X Maribel Vargas/Cynthia Barboza/ 1 de noviembre Desarrollo de proyectos Alcides Sánchez / Ethel Sánchez/Cynthia Barboza/Marisol iménez 5 de noviembre Detección e inmunocitoquímica Enrique Freer

8 8 K 6 de noviembre MEB/MET proyectos 8 de noviembre MEB/MET proyectos Alcides Sánchez / Cynthia Barboza/Ethel Sánchez/Marisol iménez iménez/cynthia Barboza/Ethel Sánchez 12 de noviembre III EXAMEN PARCIA Marisol iménez K 13 de noviembre MEB/MET proyectos 15 de noviembre MEB/MET proyectos iménez/ Cynthia Barboza/Ethel Sánchez iménez /Cynthia Barboza/Ethel Sánchez 19 de noviembre MEB/MET proyectos K 20 de noviembre MEB/MET proyectos 22 de noviembre MEB/MET proyectos iménez /Cynthia Barboza/Ethel Sánchez iménez/ Cynthia Barboza/Ethel Sánchez iménez 26 de noviembre Preparación proyectos K 27 de noviembre Preparación proyectos 29 de noviembre EXPOSICIÓN ORA DE PROYECTOS 3 de diciembre ENTREGA DE NOTAS TODOS OS PROFESORES E INVITADOS PROFESOR COORDINADOR

9 9 REFERENCIAS BIBIOGRÁFICAS Estos libros los pueden consultar en la biblioteca del Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas. a solicitud de consulta se le hace a la secretaria Srta. Andrea Hernández. a profesora Ethel Sánchez cuenta con algunos libros estos de en PDF y puede proporcionarlos a los estudiantes. Arroyo, O., G. Vargas, R. oáiciga Microscopios Electrónicos y Equipo Accesorio. Universidad de Costa Rica, Unidad de Microscopia Electrónica. Ciudad de la Investigación, Sabanilla, Montes de Oca. San osé, Costa Rica. 88 p. Bozzola,. &. Russell Electron Microscopy. Principles and Techniques for Biologist. ones and Bartlett Publishers. Sudbury, M.A. USA. 542 p. Bullock, G. R. & P. Petrusz Techniques in Immunocytochemistry. Vol I. Academic Press Inc. USA. 306 p. Bullock, G. R. & P. Petrusz Techniques in Immunocytochemistry. Vol II. Academic Press Inc. USA. 289 p. Bullock, G. R. & P. Petrusz Techniques in Immunocytochemistry. Vol III. Academic Press Inc. USA. 241 p. Bullock, G. R. & P. Petrusz Techniques in Immunocytochemistry. Vol IV. Academic Press Inc. USA. 283 p. Conn, P. M Methods in Enxymology. Vol Confocal Microscopy. Academic Press. 663p. De Graef, M introduction to conventional Trasmission Electron Microscopy. Academic Press Dickersin, R Diagnostic Electron Microcopy: A text / Atlas. Igaku-Shain Medical Publishers, Inc. New York, USA. 615 p. Fujita, T.. Tokunaga & H. Inoue Atlas de Microscopia Electrónica en Medicina. Traducción Diego Rivas. Editorial Espaxs, Barcelona, España. 142 p. Glauert, A. M Fixation, Dehydration and Embedding of Biological specimens. Elsevier North - Holland Biomedical Press. Netherlands. 207 p. Goodhew, P.. & F.. Humphreys Electron Microscopy and Analysis. 2ª edc. Alden Press. ondon. 232 p. Griffiths, G Fine structure immunocytochemistry. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Germany. 459p.

10 1 Hayat, M. A Microscopy, Immunohistochemistry, and Antigen Retrieval Methods for ight and Electron Microscopy. Kluever Academic Publishers. 355p. McIntosh,.R Methods in Cell Biology. Vol 79. Celular Electron Microscopy. 850p. Motta, M. P Biopathology of the iver An Ultrastructural Approach. Kluwer Academic Publishers. ondon. 194 p. Newman, G. R. &. A. Hobot Resin microscopy and on-section immuno-cytochemistry. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Germany. 221p. Noboru, H The World though the Electron Microscope. Biology V. eol td. Printed in apan by Topro Co., td. 159 p. Paniagua, R., M. Nistal, P. Sesma, M. Alvarez-Uria, B. Fraile, R. Anadón, F.. Sáez & M. P. de Miguel Citología e histología vegetal y animal. Madrid, España. 960 p. Paddock, S. W Confocal Microscopy. Methods and Protocols. 428p. Porter, K. & M. Bonneville An Introduction to the fine structure of cells and tissues. Second Editions. ea & Febiger, Philadelphia. 22 plates. Reichman, Handbook of optical filtres for fluorescence microscopy. 30 p. Renau. &. Megías Manual de técnicas de Microscopia Electrónica (MET): Aplicaciones Biológicas. Universidad de Granada, Campus Universitario de Cartuja. Granada, España. 497p. Robards, A. W. & A.. Wilson Procedures in Electron Microscopy. Vol. I and II. ohn Wiley & Sons. England. Rubbi, C. P ight Microscopy. Essential data. ohn Wiley & Sons. Oxford. 109 p. Tanaka, T. &. R. Goodman Electron Microscopy of human Bload Cells. Harper & Row Publishers, Inc. New York, USA. 432 p. Yamada, E., Fukai, K. & Y. Watanabe Electron Micrographs. Hitachi Electron Microscope, td. Printed by Hitachi Printing Co., td. 141 p. Zhigang, R Industrial Applications of Electron Microscopy. New York-Basel 362p. *Se les recuerda a los estudiantes que ségún CIRCUAR-CUSED , en acuerdos de la sesión , artículo 6: a. El período de tiempo razonable para guardar los trabajos y exámenes de los estudiantes posterior a la conclusión del ciclo lectivo es de seis meses, concluido este tiempo se pueden eliminar. Esta circunstancia deberá ser comunicada a los estudiantes al inicio de lección por medio del programa del curso o carta al estudiante.