Microbiologii studiază caracteristicile microorganismelor precum alge, protozoare, bacterii, ciuperci și viruși folosind microscopul. În timp ce unele organisme precum protozoarele și celulele de drojdie sunt ușor de observat folosind un suport umed, celulele bacteriene necesită colorare. Oamenii de știință au dezvoltat mai multe metode, cum ar fi colorarea Gram, colorarea acidă rapidă și colorarea fluorescentă pentru o mai bună vizualizare a celulelor bacteriene și a structurilor celulare. Folosind astfel de metode de colorare, este posibilă identificarea caracteristicilor structurale care ajută la clasificarea bacteriilor.
Vizualizare mai bună
Organismele bacteriene sunt atât de mici, încât majoritatea sunt vizibile doar la microscop cu un puterea de mărire de 1000X. Cu toate acestea, simpla mărire a mărimii nu oferă un grad suficient de claritate, astfel încât bacteriile trebuie deci colorate înainte de observare pentru a oferi claritatea necesară vizualizării.
Identificare și clasificare
Colorarea bacteriilor pentru a distinge între tipurile de bacterii este cunoscută sub numele de colorare diferențială. Colorarea Gram este o astfel de colorare diferențială care distinge între bacterii pe baza conținutului lor de perete celular. În această metodă, celulele bacteriene reacționează cu o pată de cristal violet pentru a prelua o culoare violet. La adăugarea unui agent de colorare, unele celule bacteriene își pierd culoarea, în timp ce altele nu. La adăugarea petei de safranină, celulele decolorate preiau pata pentru a apărea roșie, în timp ce celulele bacteriene care nu au pierdut culoarea rămân violete. Celulele bacteriene care preiau culoarea roșie se numesc organisme Gram negative și cele care nu preiau culoarea sunt clasificate ca organisme Gram pozitive. Colorarea Gram oferă o metodă rapidă pentru identificarea inițială a bacteriilor implicate în infecții. În mod similar, procedura de colorare acidă rapidă ajută la identificarea specifică a organismelor aparținând clasei de bacterii numite Mycobacteria, cum ar fi Mycobacterium tuberculosis.
Detectarea viabilității
La specimenele de cultură bacteriană, este adesea important să se detecteze prezența celulelor bacteriene vii. Metodele de colorare, cum ar fi colorarea fluorescentă, ajută la identificarea dacă celulele de cultură sunt viabile sau nu. Bacteriile vii au capacitatea de a transforma pata de clorură de 5-ciano-2,3-ditolil tetrazoliu (CTC) într-un colorant care prezintă o fluorescență roșie. Prin urmare, atunci când culturile colorate cu CTC emit o astfel de fluorescență, aceasta indică prezența bacteriilor viabile. Iodura de propidiu este o pată care acționează numai asupra celulelor nevii care posedă membrane deteriorate și, prin urmare, este utilă în identificarea celulelor bacteriene moarte.
Identificarea structurilor celulare
Colorarea oferă o metodă de vizualizare clară a mai multor structuri celulare. De exemplu, metoda de colorare Fuelgen permite identificarea nucleului din celulele bacteriene, în timp ce colorarea lui Albert este utilă în vizualizarea granulelor metacromatice. În mod similar, tehnica de impregnare a argintului permite identificarea spirochetelor. Flagelele sunt ușor de observat atunci când sunt colorate cu pata lui Ryu. Colorarea verde malachit ajută la identificarea sporilor bacterieni.