Мікробіологи вивчають характеристики мікроорганізмів такі як водорості, найпростіші, бактерії, гриби та віруси за допомогою мікроскопа. Хоча деякі організми, такі як найпростіші та дріжджові клітини, легко спостерігати за допомогою вологого кріплення, бактеріальні клітини вимагають фарбування. Вчені розробили кілька методів, таких як фарбування за Грамом, кислотостійке фарбування та флуоресцентне фарбування для кращої візуалізації бактеріальних клітин та клітинних структур. Використовуючи такі методи фарбування, можна виявити структурні ознаки, які допомагають класифікувати бактерії.
Краща візуалізація
Бактеріальні організми настільки малі, що більшість з них видно лише під мікроскопом з сила збільшення з 1000Х. Однак просто збільшення розміру не забезпечує достатньої чіткості, тому бактерії перед спостереженням повинні бути забарвлені, щоб надати чіткість, необхідну для візуалізації.
Ідентифікація та класифікація
Фарбування бактерій для розрізнення видів бактерій відоме як диференціальне фарбування. Пляма Грама - це одна з таких диференціальних плям, яка розрізняє бактерії на основі вмісту їх клітинної стінки. У цьому методі бактеріальні клітини реагують із кришталево-фіолетовою плямою, щоб набути фіолетового кольору. При додаванні знебарвлюючого агента деякі бактеріальні клітини втрачають колір, тоді як інші ні. При додаванні плями сафраніну знебарвлені клітини приймають пляму, щоб вона стала червоною, тоді як бактеріальні клітини, які не втратили колір, залишаються фіолетовими. Бактеріальні клітини, які приймають червоний колір, називаються грамнегативними організмами, а ті, які не приймають кольору, класифікуються як грампозитивні організми. Фарбування за Грамом забезпечує швидкий метод первинної ідентифікації бактерій, які беруть участь в інфекціях. Подібним чином, кислотостійка процедура фарбування допомагає конкретно ідентифікувати організми, що належать до класу бактерій, званих мікобактеріями, таких як мікобактерії туберкульозу.
Виявлення життєздатності
У зразках бактеріальних культур часто важливо виявити наявність живих бактеріальних клітин. Такі методи фарбування, такі як флуоресцентне фарбування, допомагають визначити, чи є клітини культури життєздатними чи ні. Живі бактерії мають здатність перетворювати пляму 5-ціано-2,3-дитоліл тетразолію хлориду (ЦТК) у барвник, який виявляє червону флуоресценцію. Отже, коли культури, пофарбовані КТК, виділяють таку флуоресценцію, це свідчить про наявність життєздатних бактерій. Йодид пропідію - пляма, яка діє лише на неживі клітини, які мають пошкоджені мембрани, і тому корисна для виявлення мертвих бактеріальних клітин.
Ідентифікація клітинних структур
Фарбування забезпечує метод чіткої візуалізації кількох клітинних структур. Наприклад, метод фарбування Фюльгена дозволяє ідентифікувати ядро всередині бактеріальних клітин, тоді як пляма Альберта корисна для візуалізації метахроматичних гранул. Подібним чином, техніка просочення сріблом дозволяє ідентифікувати спірохети. Джгутики легко спостерігати, якщо вони забруднені плямою Рю. Малахітове зелене забарвлення допомагає виявити спори бактерій.