微生物染色的基本原理,是借助物理因素和化學因素的作用而進行的。物理因素如細胞及細胞物質(zhì)對染料的毛細現(xiàn)象、滲透、吸附作用等。化學因素則是根據(jù)細胞物質(zhì)和染料的不同性質(zhì)而發(fā)生地各種化學反應。酸性物質(zhì)對于堿性染料較易吸附,且吸附作用穩(wěn)固;同樣,堿性物質(zhì)對酸性染料較易于吸附。如酸性物質(zhì)細胞核對于堿性染料就有化學親和力,易于吸附。但是,要使酸性物質(zhì)染上酸性材料,必須把它們的物理形式加以改變(如改變pH值),才利于吸附作用的發(fā)生。相反,堿性物質(zhì)(如細胞質(zhì))通常僅能染上酸性染料,若把它們變?yōu)檫m宜的物理形式,也同樣能與堿性染料發(fā)生吸附作用。
常用染色法
單染色法
只用一種染料染色。由于大多數(shù)細菌胞漿內(nèi)含有酸性物質(zhì),可與堿性染料結合,故常用呂氏美藍、結晶紫和稀釋石碳酸復紅等染液。此法可觀察細菌的大小、形態(tài)與排列,不能顯示細菌的結構與染色特性。
2.復染色法
用兩種或兩種以上不同染料可將細菌染成不同的顏色,除可觀察細菌的大小、形態(tài)與排列外,還反應出細菌染色特性,具有鑒別細菌種類的價值。常用的有革蘭染色法和抗酸染色法。
(1)革蘭染色:①細菌涂片經(jīng)火焰固定,加結晶紫染液染1min,清水沖去染液。②加碘液媒染 1min,水洗,甩干。③用95%乙醇脫色,輕輕搖動約30s,至無紫色洗落為止,水洗,甩干。④加稀釋石碳酸復紅或沙黃染液數(shù)滴進行復染,約30s,水洗。⑤干后顯微鏡下鏡檢觀察結果,革蘭陽性菌染成紫色,革蘭陰性菌為紅色。
(2)抗酸染色:萋-尼 (Ziehl-Neelse)抗酸染色法:
①細菌涂片經(jīng)火焰固定,加石炭酸復紅溶液,徐徐加熱至有蒸氣出現(xiàn),切不可沸騰。染液因蒸發(fā)減少時,應隨時補充,防止染液蒸干。持續(xù)染5min(奴卡菌需要加長時間),水洗,甩干。
②滴加3%鹽酸乙醇脫色,不時搖動玻片至無紅色脫落為止,水洗,甩干。
③加呂氏美藍復染液數(shù)滴復染1min,水洗。
④干后顯微鏡下鏡檢觀察結果,抗酸桿菌染成紅色,非抗酸桿菌為藍色。
金胺O-羅丹明B染色法:①細菌涂片固定后加第1液30——90s。②棄去第1液后加第2液染15min。③用第3液脫色1——2min,水洗。④滴加第4液染30s,水洗,
⑤干后置熒光顯微鏡下鏡檢觀察結果 在淡藍色背景下,抗酸桿菌呈紅色,其它細菌和細胞呈藍色。
3.特殊染色法
(1)鞭毛染色(改良Ryu法):
①玻片的處理 將新載玻片浸泡在95%乙醇中。臨用時取出,以干凈紗布擦干。
②在玻片上滴蒸餾水1滴。
③挑取培養(yǎng)物少許,輕觸蒸餾水滴頂部,僅允許極少量細菌進入水滴,不可攪動,以免鞭毛脫落。④置35℃孵箱自然干燥,不能用火焰固定,滴加鞭毛染液染1——2 min輕輕水洗。
⑤干后顯微鏡鏡檢觀察結果 鞭毛和菌體呈紫色。
(2)異染顆粒染色(阿爾培托法):
①細菌涂片經(jīng)火焰固定,加甲液染色3——5min。水洗。
②滴加乙液,染1min。水洗。
③干后顯微鏡鏡檢觀察結果 菌體呈綠色,異染顆粒呈藍黑色,用于白喉棒狀桿菌染色。
(3)莢膜染色:
①奧爾特莢膜染色法:將已固定的細菌涂片滴加3%沙黃染液,用火焰加溫染色,持續(xù)3min,冷卻后水洗,待干鏡檢。結果:菌體呈褐色,莢膜呈黃色,此法主要用于碳疽芽胞桿菌。
②Hiss氏硫酸銅法:染液:第一液為結晶紫乙醇飽和液5ml加蒸餾水95ml 的混合液;第二液為20%硫酸銅水溶液。方法:細菌涂片自然干燥,乙醇固定。滴加第一液,微加熱染1min。再用第二液將涂片上的染液洗去,勿再水洗,傾去硫酸銅液,以吸水紙吸干鏡檢。結果:菌體及背景呈紫色,莢膜呈鮮藍色或不著色。
(4)芽胞染色:
染液:第一液為萋-納氏石炭酸復紅液,第二液為95%乙醇,第三液為堿性美藍液。
方法:將已固定的細菌涂片滴加第一液,微加熱染5min,冷卻后水洗。用第二液脫色2min,水洗。加第三液復染1min,水洗,待干鏡檢。結果:菌體呈藍色,芽胞呈紅色。
4.負染色法
背景著色而菌體本身不著色的染色為負染色法。最常見的是墨汁負染色法,用來觀察真菌及細菌莢膜等。在標本涂片處滴加染液,混合后加上蓋玻片(勿產(chǎn)生氣泡),輕壓。在低倍鏡下尋找有莢膜的菌細胞,轉高倍鏡或油鏡確認,如新型隱球菌可見寬厚透亮的莢膜,背景為黑色。
5.熒光染色法
經(jīng)熒光素染色的細菌,或熒光素標記的熒光抗體與相應抗原的細菌、病毒結合形成的復合物,在熒光顯微鏡下發(fā)出熒光。
細菌染色的一般程序
細菌染色的一般程序是:涂片(干燥)—固定—染色(媒染)—(脫色)—(復染)。
涂片制備
血液、分泌物、排泄物、穿刺液和液體培養(yǎng)物,直接在載玻片上作薄膜涂片;尸檢或感染動物組織,病變局部涂抹采樣的棉拭子直接涂片。固體培養(yǎng)基上的菌落或菌苔的制片,先用接種環(huán)取一環(huán)生理鹽水置載玻片中央,再用無菌接種環(huán)取少量的培養(yǎng)物在生理鹽水中磨勻,涂布成1cm2大小的涂面,置室溫下自然干燥或遠火慢慢烘干。
2.固定
目的是殺死細菌,凝固細菌蛋白及結構,便于染色;促使細菌粘附在載玻片上,避免在水洗過程中被水沖掉;改變細菌對染料的通透性,有利于菌細胞內(nèi)結構的染色。通常用火焰加熱固定,將已干燥的涂片在火焰中迅速通過3次,以手背皮膚接觸玻片不燙為佳。
3.染色
根據(jù)檢驗目的不同,選擇不同的染色方法進行染色。染色時滴加染液,以復蓋標本為度。
4.媒染
凡能增強染料和被染物的親和力,使染料固定于被染物及能引起細胞膜通透性改變的物質(zhì),稱媒染劑。常用的有明礬、鞣酸、金屬鹽和碘等,也有用加熱法促進著色。媒染劑可用于初染與復染之間,也可用于固定之后或含于固定液、染色中。
5.脫色
凡能使已著色的被染物脫去顏色的化學試劑稱為脫色劑。常用乙醇、丙酮等作為脫色劑。脫色劑可以查出細菌與染料結合的穩(wěn)定程度,作為鑒別染色之用。
6.復染
已脫色處理的細菌或其結構常以復染液作復染以便于觀察。復染液與初染液的顏色不同而成一鮮明對比。復染不宜太強,以免掩蓋初染的顏色。
主要用于厭養(yǎng)菌動力的檢查。通常選用60——70mm長。0.5——1.0mm孔徑的毛細管虹吸厭養(yǎng)菌懸液后,用火焰將毛細管兩端熔封。并用塑膠紙將毛細管固定在載玻片上,置高倍鏡下暗視野觀察。