Mikrobiologové studují vlastnosti mikroorganismů jako řasy, prvoky, bakterie, houby a viry pomocí mikroskopu. Zatímco některé organismy, jako jsou prvoky a kvasinkové buňky, lze snadno pozorovat pomocí mokré montáže, bakteriální buňky vyžadují barvení. Vědci vyvinuli několik metod, jako je Gramovo barvení, kyselinově rychlé barvení a fluorescenční barvení pro lepší vizualizaci bakteriálních buněk a buněčných struktur. Pomocí těchto metod barvení je možné identifikovat strukturní znaky, které pomáhají klasifikovat bakterie.
Lepší vizualizace
Bakteriální organismy jsou tak malé, že většina z nich je viditelná pouze pod mikroskopem s a síla zvětšení 1000x. Pouhé zvětšení velikosti však neposkytuje dostatečný stupeň jasnosti, takže bakterie musí být proto před pozorováním obarveny, aby byla zajištěna jasnost potřebná pro vizualizaci.
Identifikace a klasifikace
Barvení bakterií pro rozlišení mezi typy bakterií je známé jako diferenciální barvení. Gramovo barvení je jedno takové diferenciální barvení, které rozlišuje mezi bakteriemi na základě jejich obsahu buněčné stěny. V této metodě reagují bakteriální buňky s krystalově fialovou barvou, aby získaly fialovou barvu. Po přidání odbarvovacího činidla ztrácejí některé bakteriální buňky barvu, zatímco jiné nikoliv. Po přidání safraninového barviva odbarvené buňky absorbují skvrnu, aby vypadaly červeně, zatímco bakteriální buňky, které neztratily barvu, zůstávají fialové. Bakteriální buňky, které zabírají červenou barvu, se nazývají gramnegativní organismy a ty, které barvu nezachytávají, jsou klasifikovány jako grampozitivní organismy. Gramovo barvení poskytuje rychlou metodu pro počáteční identifikaci bakterií podílejících se na infekcích. Podobně postup rychlého barvení kyselinami pomáhá specificky identifikovat organismy patřící do třídy bakterií zvaných Mycobacteria, jako je Mycobacterium tuberculosis.
Detekce životaschopnosti
Ve vzorcích bakteriálních kultur je často důležité detekovat přítomnost živých bakteriálních buněk. Metody barvení, jako je fluorescenční barvení, pomáhají identifikovat, zda jsou kultivační buňky životaschopné nebo ne. Živé bakterie mají schopnost převést barvivo 5-kyano-2,3-ditolyl tetrazoliumchlorid (CTC) na barvivo, které vykazuje červenou fluorescenci. Když tedy kultury obarvené CTC emitují takovou fluorescenci, znamená to přítomnost životaschopných bakterií. Propidium jodid je skvrna, která působí pouze na neživé buňky, které mají poškozené membrány, a proto je užitečná při identifikaci mrtvých bakteriálních buněk.
Identifikace buněčných struktur
Barvení poskytuje metodu jasně vizualizující několik buněčných struktur. Například metoda barvení Fuelgen umožňuje identifikaci jádra v bakteriálních buňkách, zatímco Albertovo barvení je užitečné při vizualizaci metachromatických granulí. Podobně technika impregnace stříbrem umožňuje identifikaci spirochet. Bičíky lze snadno pozorovat, jsou-li obarveny skvrnou Ryu. Malachitové zelené barvení pomáhá identifikovat bakteriální spory.