Mikrobiológovia študujú vlastnosti mikroorganizmov ako riasy, prvoky, baktérie, huby a vírusy pomocou mikroskopu. Zatiaľ čo niektoré organizmy, ako sú prvoky a kvasinkové bunky, je možné ľahko pozorovať pri použití mokrej montáže, bakteriálne bunky vyžadujú zafarbenie. Vedci vyvinuli niekoľko metód, ako je Gramovo farbenie, kyslé rýchle farbenie a fluorescenčné farbenie pre lepšiu vizualizáciu bakteriálnych buniek a bunkových štruktúr. Pomocou takýchto metód farbenia je možné identifikovať štrukturálne znaky, ktoré pomáhajú klasifikovať baktérie.
Lepšia vizualizácia
Bakteriálne organizmy sú také malé, že väčšina z nich je viditeľná iba pod mikroskopom s a sila zväčšenia 1 000x. Samotné zväčšenie veľkosti však neposkytuje dostatočný stupeň jasnosti, takže baktérie musia byť preto pred pozorovaním zafarbené, aby bola zaistená čistota potrebná na vizualizáciu.
Identifikácia a klasifikácia
Farbenie baktérií na rozlíšenie medzi typmi baktérií sa nazýva diferenciálne farbenie. Gramovo zafarbenie je jedno z takých diferenciálnych zafarbení, ktoré rozlišuje medzi baktériami na základe ich obsahu bunkovej steny. Pri tejto metóde reagujú bakteriálne bunky s krištáľovo fialovým sfarbením, aby získali fialové sfarbenie. Po pridaní odfarbovacieho činidla strácajú niektoré bakteriálne bunky farbu, zatiaľ čo iné nie. Po pridaní safranínového farbiva odfarbené bunky zachytia škvrnu, aby vyzerala červeno, zatiaľ čo bakteriálne bunky, ktoré nestratili farbu, zostanú fialové. Bakteriálne bunky, ktoré zaberajú červenú farbu, sa nazývajú gramnegatívne organizmy a tie, ktoré ju nezaberajú, sa klasifikujú ako grampozitívne organizmy. Gramovo farbenie poskytuje rýchlu metódu na počiatočnú identifikáciu baktérií podieľajúcich sa na infekciách. Podobne aj postup rýchleho farbenia kyselinou pomáha špecificky identifikovať organizmy patriace do triedy baktérií nazývaných Mycobacteria, ako je Mycobacterium tuberculosis.
Zistenie životaschopnosti
Vo vzorkách bakteriálnych kultúr je často dôležité zistiť prítomnosť živých bakteriálnych buniek. Farbiace metódy, ako napríklad fluorescenčné farbenie, pomáhajú zistiť, či sú kultivačné bunky životaschopné alebo nie. Živé baktérie majú schopnosť prevádzať farbivo 5-kyano-2,3-ditolyl tetrazóliumchlorid (CTC) na farbivo, ktoré vykazuje červenú fluorescenciu. Preto keď kultúry zafarbené CTC emitujú takúto fluorescenciu, naznačuje to prítomnosť životaschopných baktérií. Propidium jodid je škvrna, ktorá pôsobí iba na neživé bunky, ktoré majú poškodené membrány, a preto je užitočná pri identifikácii mŕtvych bakteriálnych buniek.
Identifikácia bunkových štruktúr
Farbenie poskytuje metódu zreteľnej vizualizácie niekoľkých bunkových štruktúr. Napríklad metóda farbenia Fuelgen umožňuje identifikáciu jadra v bakteriálnych bunkách, zatiaľ čo Albertovo farbenie je užitočné pri vizualizácii metachromatických granúl. Technika impregnácie striebrom podobne umožňuje identifikáciu spirochét. Bičíky možno ľahko pozorovať, keď sú zafarbené škvrnou od Ryu. Farbenie na malachitovej zeleni pomáha identifikovať bakteriálne spóry.