Na conta do Instagram da Olympus Life Science, nós adoramos apresentar os trabalhos incríveis que estão sendo realizados pelos clientes da Olympus.

O destaque do mês passado foi o nosso primeiro Instagram Takeover, com Håkan Kvarnström compartilhando uma semana de imagens e respondendo perguntas sobre o seu trabalho.

Håkan, vencedor do concurso europeu Imagem do Ano de 2018 da Olympus, tem experiência na captura do lado bonito da ciência. De acordo com a sua própria descrição, seu trabalho está ligado “às imagens e as histórias que elas contam. O mundo microscópico está cheio de descobertas emocionantes e belas.”

Não é de surpreender que as cinco imagens mais populares deste mês sejam todas da sua takeover. Veja as cinco melhores imagens de fevereiro a seguir com as legendas do Håkan.

Esta foto mostra um nematódeo descoberto em uma amostra coletada dos pântanos na Flórida. Estima-se que até 80% de todos os animais individuais do mundo são nematódeos, tornando-os o animal mais abundante na Terra. Eles ocupam praticamente todos os ecossistemas, incluindo a água do mar, de rios e solos de regiões polares até os trópicos.

Assim como na fotografia normal, as técnicas de iluminação são essenciais para criar imagens marcantes. Eu acredito que imagens bonitas têm um impacto significativo na transmissão das histórias que elas carregam. Portanto, é fundamental dominar as diferentes técnicas de iluminação e contraste para obter a melhor iluminação do item no microscópio. Diversas formas de vida microscópicas são transparentes e não possuem cor, tornando-as praticamente invisíveis se iluminadas com uma fonte de luz simples. Para aumentar o contraste e tornar os itens transparentes visíveis, diversas técnicas de melhoria do contraste são usadas. Estas técnicas modificam a luz de diversas formas, criando pseudocores, sombras, fundos pretos ou coloridos e até texturas semelhantes a 3D. As técnicas de melhoria do contraste podem ser muito caras, mas a boa notícia é que um dos métodos mais úteis da fotomicrografia é muito econômico. Você pode criar imagens coloridas adicionando um filtro polarizado simples abaixo do condensador e um segundo filtro no caminho logo após a luz ter passado pela objetiva. Diferenças na espessura e índices de refração produzirão cores diferentes, enquanto girar e mover o espécime (ou filtros) produzirá efeitos diferentes. Enquanto alguns microscópios são equipados de fábrica com filtros polarizados, quase todos os microscópios podem ser equipados com um filtro polarizado cortando as lentes de plástico de um par de óculos 3D dos cinemas para usar no microscópio.

Imagem capturada usando um BX51 da Olympus com uma objetiva UPLSAPO40X usando luz polarizada.

Embora o meu trabalho tenha começado como um interesse em microscópios, este interesse voltou-se para as imagens e as histórias que elas contam. O mundo microscópico está cheio de descobertas emocionantes e belas. Eu me esforço bastante para retratar estas formas de vida do modo mais estético possível. Eu me considero um fotógrafo da natureza, documentando a vida invisível a olho nu. Ao olhar ao redor, você enxerga organismos visíveis a olho nu, como árvores, plantas, pássaros e outros seres vivos. Por muito tempo, os cientistas achavam que a natureza era composta somente por estas coisas visíveis. Desde então, aprendemos que dois terços da vida na Terra consistem em micro-organismos que não podem ser vistos sem um microscópio. Os microscópios modernos com câmeras digitais revolucionaram a fotografia científica e tornaram estes mundos acessíveis.

A fotografia de hoje mostra uma alga verde chamada Botryococcus braunii. De 30% a 40% da biomassa desta célula consiste em óleo, o qual pode ser visto vazando pelas margens das células. Esta imagem foi capturada usando um microscópio BX51 Olympus com uma objetiva UPLSAPO60XW e contraste de interferência diferencial (DIC). Uma grande vantagem da objetiva de imersão em água é que a sua distância de trabalho é muito maior do que a distância das objetivas de imersão em óleo correspondentes. Isso é vantajoso para amostras mais espessas em montagens úmidas, em que os itens podem se mover na amostra líquida. Este item era maior que o campo de visão da objetiva, portanto foi preciso combinar as imagens do topo e da base em uma, respectivamente.

Imagem capturada usando um microscópio BX51 Olympus com uma objetiva UPLSAPO60XW e contraste de interferência diferencial (DIC).

Esta imagem foi inspirada pelo famoso fotógrafo Stephen Wilkes (@stephenwilkes) e a sua série de imagens intitulada “Do dia para a noite”, em que o dia e a noite são capturados em uma única imagem.

Os fotógrafos científicos podem aprender muito com os fotógrafos tradicionais, por exemplo, sobre a composição de imagem, uso correto da luz e expressão artística. O mais fascinante na microfotografia é que diferentes técnicas de iluminação e contraste destacam características diferentes do item no microscópio. Algumas destacam a superfície e fornecem uma boa ideia da forma exterior do item, ao passo que outras técnicas cortam o item como uma faca para visualizar as estruturas internas.

Algumas imagens nesta série são formadas por até 100 imagens sobrepostas, agrupadas e, em seguida, combinadas no Photoshop para se obter uma imagem fundida que combina as duas técnicas de iluminação. O desafio com esta técnica é trabalhar suficientemente rápido no microscópio, pois qualquer movimento dos itens arruinará a imagem final.

Imagem de uma alga verde, Micrasterias, capturada usando DIC e iluminação fluorescente para produzir uma composição de duas imagens.

Esta fotografia mostra duas espécies diferentes — uma diatomácea, Tabellaria fenestrata var. asterionelloides e uma desmidiales, provavelmente Staurastrum pseudosebaldi. O Staurastrum possui a cor verde clássica dos seus cloroplastos. As diatomáceas ainda possuem cloroplastos, mas também contêm outros pigmentos, como a fucoxantina, o que proporciona a elas uma cor amarela acastanhada.

Eu frequentemente recebo perguntas sobre como eu faço as minhas imagens e o fluxo de trabalho que eu uso. As câmeras digitais revolucionaram a fotomicrografia, criando assim diversas técnicas para melhorar uma imagem que eram virtualmente impossíveis com o uso do filme analógico. Eu irei discutir a técnica mais importante que eu uso — empilhamento de foco. O empilhamento de foco é uma técnica para superar o problema com a profundidade de campo extremamente superficial da objetiva do microscópio. Usando objetivas de AN alta com ampliação alta, a profundidade de campo pode ser frações de um milímetro. Isso significa que se o item possui uma espessura de um micrômetro, somente uma pequena parte dele estará em foco em uma imagem. É necessário mover o espécime ou objetiva para cima ou para baixo para alterar as áreas do foco. Uma pilha típica pode ter de 10 a 20 imagens com diferentes partes do item em foco. Em alguns casos, uma pilha pode conter mais de 100 imagens, nas quais somente frações dos píxeis são usadas de cada imagem para formar a imagem final. A função do software de empilhamento de foco não é somente selecionar os píxeis em foco. A seleção dos píxeis que não estão em foco é igualmente importante, especialmente se você deseja um fundo limpo. Uma ótima técnica é capturar algumas imagens de um item altamente fora de foco somente para obter um fundo limpo. Em seguida, durante o empilhamento, o software é usado para selecionar os píxeis que você deseja para o item (em foco) e o fundo (fora de foco). O software de empilhamento o ajuda a selecionar os píxeis corretos através de algoritmos inteligentes.

A imagem é uma pilha composta de 43 imagens. Capturada usando um BX51 Olympus com umaobjetiva de imersão em água SAPO60XW UPL e DIC.

A última imagem mostra um pequeno crustáceo, Simocephalus vetulus, outro espécime inspirado por Stephen Wilkes (@stephenwilkes).

Imagem capturada usando iluminação de campo claro e fluorescente para produzir uma composição de duas imagens.

Muito obrigado a Håkan Kvarnström por compartilhar conosco tantas imagens lindas e por fornecer detalhes tão interessantes sobre as suas técnicas de microscopia.

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