Микробиологи изучают характеристики микроорганизмов например, водоросли, простейшие, бактерии, грибы и вирусы с помощью микроскопа. В то время как некоторые организмы, такие как простейшие и дрожжевые клетки, легко наблюдать с помощью влажного крепления, бактериальные клетки требуют окрашивания. Ученые разработали несколько методов, таких как окрашивание по Граму, кислотостойкое окрашивание и флуоресцентное окрашивание для лучшей визуализации бактериальных клеток и клеточных структур. Используя такие методы окрашивания, можно идентифицировать структурные особенности, которые помогают классифицировать бактерии.
Лучшая визуализация
Бактериальные организмы настолько малы, что большинство из них можно увидеть только под микроскопом с мощность увеличения 1000X. Однако простое увеличение размера не обеспечивает достаточной степени ясности, поэтому бактерии должны быть окрашены перед наблюдением, чтобы обеспечить ясность, необходимую для визуализации.
Идентификация и классификация
Окрашивание бактерий для различения типов бактерий известно как дифференциальное окрашивание. Окрашивание по Граму - одно из таких дифференциальных красителей, которое позволяет различать бактерии на основе содержимого их клеточных стенок. В этом методе бактериальные клетки реагируют с окраской кристаллического фиолетового, приобретая фиолетовый цвет. При добавлении красителя некоторые бактериальные клетки теряют цвет, а другие - нет. При добавлении красителя сафранин обесцвеченные клетки поглощают краситель и становятся красными, в то время как бактериальные клетки, которые не потеряли цвет, остаются фиолетовыми. Бактериальные клетки, которые приобретают красный цвет, называются грамотрицательными организмами, а те, которые не принимают этот цвет, классифицируются как грамположительные организмы. Окрашивание по Граму обеспечивает быстрый метод первоначальной идентификации бактерий, участвующих в инфекциях. Точно так же процедура кислотостойкого окрашивания помогает специфически идентифицировать организмы, принадлежащие к классу бактерий, называемых микобактериями, например Mycobacterium tuberculosis.
Обнаружение жизнеспособности
В образцах бактериальных культур часто важно обнаружить наличие живых бактериальных клеток. Методы окрашивания, такие как флуоресцентное окрашивание, помогают определить, жизнеспособны клетки культуры или нет. Живые бактерии обладают способностью превращать пятно 5-циано-2,3-дитолилтетразолия хлорида (СТС) в краситель, который проявляет красную флуоресценцию. Следовательно, когда культуры, окрашенные CTC, излучают такую флуоресценцию, это указывает на присутствие жизнеспособных бактерий. Иодид пропидия - это краситель, который действует только на неживые клетки с поврежденными мембранами, и поэтому его можно использовать для идентификации мертвых бактериальных клеток.
Идентификация ячеистых структур
Окрашивание позволяет четко визуализировать несколько клеточных структур. Например, метод окрашивания Fuelgen позволяет идентифицировать ядро в бактериальных клетках, тогда как окраска Альберта полезна для визуализации метахроматических гранул. Точно так же метод импрегнации серебром позволяет идентифицировать спирохеты. Жгутики легко увидеть при окрашивании красителем Рю. Окрашивание малахитовым зеленым помогает идентифицировать споры бактерий.