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Tan diferentes como las muestras que se analizan en un entorno científico, lo son también las necesidades que debe cubrir un microscopio de laboratorio. Hoy en día, los microscopios ópticos siguen desempeñando un papel clave en múltiples aplicaciones, especialmente en aquellas en las que no es imprescindible almacenar o transmitir la imagen obtenida. Este tipo de microscopio para laboratorio es ideal cuando se requiere únicamente una observación visual para registrar resultados manualmente.
Un buen ejemplo es el análisis del agua potable. En estos casos, el microscopio óptico de laboratorio permite detectar y cuantificar organismos como la legionela, tanto de forma cualitativa como cuantitativa, sin necesidad de obtener una imagen digital. También en el ámbito de la medicina y el análisis de materiales, un microscopio óptico compuesto suele ser suficiente cuando no se requiere documentar gráficamente los hallazgos.
Sin embargo, la tendencia actual avanza hacia el uso del microscopio de laboratorio digital, especialmente cuando se busca mayor precisión, ergonomía y facilidad para compartir resultados. Un microscopio con pantalla integrada no solo mejora la postura del usuario durante el análisis, sino que también permite visualizar en tiempo real las imágenes ampliadas del objeto observado. Además, estos modelos digitales hacen posible almacenar, procesar y enviar imágenes microscópicas con gran comodidad, facilitando la colaboración científica.
En las siguientes secciones se abordan algunas de las diferencias más relevantes entre los distintos tipos de microscopios de laboratorio digitales y ópticos, para ayudar en la elección del equipo más adecuado según cada necesidad técnica.
Por regla general, un microscopio de laboratorio tiene un área de trabajo fija definida. 
Es en ese área donde se debe colocar el objeto para poder captar los detalles relevantes. Aquellos objetos que no puedan introducirse en la zona de trabajo de los microscopios con un soporte, debido a su tamaño o por otras razones, podrán ser examinados con un microscopio digital móvil de luz reflejada. Estas versiones móviles pueden dividirse en dispositivos que tienen su propio monitor y modelos en los que la imagen ampliada se muestra en un ordenador o portátil. Mientras que los primeros pueden colocarse con total libertad, en el caso de los segundos hay que tener en cuenta la conexión al PC o el portátil. Ambos tipos de microscopio son adecuados para examinar la superficie del objeto en un laboratorio, objetos que pueden o no deben ser troceados o triturados. Por ejemplo, puede examinar con este tipo de microscopios roturas de grandes piezas, cuadros valiosos o cualquier otro objeto.
El tipo y la disposición de la iluminación influyen de forma decisiva en el reconocimiento de la imagen ampliada. En el microscopio sólo se crea una imagen del objeto a través de los rayos de luz que entran en el objetivo. En función de las diferencias de transparencia, color y brillo de la muestra que se va a observar, se utilizan diferentes tipos de microscopía de luz transmitida o reflejada. Los sustratos contrastados, los filtros y aperturas especiales, la desviación de la luz o la adición de luz ultravioleta permiten hacer visibles detalles que de otro modo no lo serían.
En el microscopio digital de laboratorio, los aumentos vienen determinado no sólo por la lente de la cámara, los objetivos adicionales y el tubo, sino también por el sensor de imagen de la cámara y la posible resolución del monitor utilizado. Un mayor aumento no proporciona ningún detalle adicional a las imágenes digitales si el número de píxeles es bajo, sino sólo el aumento de los píxeles. Dado que la ampliación reduce en consecuencia el área visualizada de la muestra, es importante determinar de antemano qué ampliación es la adecuada para las tareas previstas. También es necesario establecer con claridad el grado de detalle de las imágenes. Algunos fabricantes especifican en los datos técnicos el tamaño de los píxeles que el microscopio de laboratorio puede captar con el chip de la cámara incorporada, o cuántos pares de líneas por milímetro se pueden distinguir.
Los puertos habituales de un microscopio de laboratorio digital incluyen la interfaz USB para la transferencia de datos. Algunos modelos también ofrecen una conexión para un monitor adicional independiente a través de una interfaz AV, DVI, VGA o HDMI. Los modelos de dispositivos que se utilizan sin un PC o portátil también pueden estar equipados con conexiones para elementos de manejo como un ratón de ordenador y un interruptor de pie. Algunas de estas unidades también tienen una conexión de red a través de la cual las imágenes pueden ponerse directamente a disposición de otras personas que tengan acceso a la red.
Con frecuencia un microscopio digital de laboratorio incluye un software especial que facilita el funcionamiento del microscopio y el almacenamiento y la transferencia de datos de imágenes. Las funciones especiales incluyen, por ejemplo, la inserción de marcas y textos explicativos en imágenes y vídeos, así como la medición de longitudes en la pantalla. Con algunos dispositivos, también es posible mostrar otra imagen como plantilla para poder comparar y evaluar los detalles más fácilmente.
Cada vez más instituciones científicas incorporan el microscopio de laboratorio como herramienta esencial para detectar y analizar estructuras a escala nanométrica. Hoy en día, tanto el microscopio óptico como el microscopio electrónico de transmisión y de barrido son fundamentales en campos como la biotecnología, la física o la ciencia de materiales.
Un caso destacado ocurrió en febrero de 2021, cuando investigadores de las universidades de Giessen y Bielefeld (Alemania) utilizaron un avanzado microscopio de investigación que opera con iones de helio para visualizar partículas de coronavirus, de apenas 100 nanómetros, dentro de células renales de un mono infectado con SARS-CoV-2. A diferencia del microscopio electrónico de barrido, este equipo no requiere recubrimiento conductor, lo que permite obtener imágenes de la superficie 3D con alta resolución y gran profundidad de campo. Gracias a su tecnología, este tipo de microscopio de laboratorio de última generación facilita la documentación y el intercambio de resultados con otros grupos científicos, acelerando así la investigación y el desarrollo de soluciones médicas.
Otro hito relevante fue la instalación en 2019 de un microscopio de laboratorio de alta resolución en la Universidad de Jena. 
Este dispositivo, capaz de visualizar átomos individuales con una resolución de 80 picómetros, se complementa con espectrómetros para el análisis químico avanzado. Se trata de un microscopio electrónico de transmisión con lente de corrección, especialmente diseñado para compensar errores de imagen en estudios de aleaciones metálicas y transformaciones moleculares. Su nivel de precisión lo convierte en uno de los instrumentos más sofisticados disponibles en Europa.
En la Universidad de Ulm, desde diciembre de 2017 se emplea otro microscopio electrónico de laboratorio, con estructura de cuatro metros de altura y varias toneladas de peso. Este modelo funciona a bajo voltaje, lo que permite analizar biomateriales sensibles a la radiación electrónica. Gracias a este innovador microscopio de laboratorio, la universidad ha logrado posicionarse como un referente en el ámbito de la microscopía científica, ofreciendo nuevas posibilidades para estudiar estructuras invisibles con otros métodos tradicionales.
Los avances en la tecnología de microscopios para laboratorio, especialmente los que incorporan mejoras ópticas y electrónicas, abren una nueva era para la investigación científica, permitiendo observaciones que antes eran inalcanzables.