常見的染色方法包括簡單染色、負染色、革蘭氏染色、芽孢染色法、鞭毛染色、莢膜染色、死活染色。制備細菌染色片一般要經過涂片、固定、染色、水洗、干燥等步驟,然后用顯微鏡甚至油鏡觀察。
簡單染色:
不同細菌或者由于觀察者所側重觀察的內容不同,所以使用的染料也有差異,但是簡單染色的方法是一樣的。先按照上述的制片方法制片,制成需要觀察的玻片后,使用相對應的染料滴加到玻片上的菌膜區域,以覆蓋菌膜為準。按照不同染料的要求,結合所觀察的內容確定染色時間,染色時間到達時,進行水洗,干燥等步驟。最后得到的玻片加蓋蓋玻片即可進行鏡檢。如有需要可以后續再進行油封、蠟封等封片過程。簡單染色過程如下圖:
負染色:
制備觀察圖片是非常容易的,但是對初學者來說想要在玻片中找到目標菌還是有一定難度的,因為細菌常常無色透明且比較小,所以對初學者來說除非對光圈等進行很精細的調節,否則很難觀察到目標菌,因此進行負染色就十分重要。該方法是將微生物與苯胺黑或者india墨水混合,再將混合物覆蓋于載玻片表面,由于這兩種天然黑色染料不能滲入微生物細胞,所以使得透明的微生物個體在黑色的背景下很容易觀察。負染色法常見有兩種操作方法。
第一種發個方法比較常見,在一個載玻片上將微生物與異地苯胺黑混合,用另外的載玻片將混合物均勻的覆蓋于原來的載玻片上。該方法的目的是使混合物在在玻片上一邊厚一邊薄,在厚與薄中間的額區域就是最佳觀察區域。如圖所示:
第二種方法是用一接種環苯胺黑與微生物混合,用接種針在載玻片的中央將混合物延伸很小的區域。具體操作如圖所示:
革蘭氏染色:
革蘭氏染色是細菌學中廣泛使用的一種鑒別染色法。細菌先經堿性染料結晶紫染色,而后經碘液進行媒染,之后用酒精脫色,在一定條件下有的細菌媒染后的顏色不會脫去,有的可以被脫去,前者叫做革蘭氏陽性菌,后者為革蘭氏陰性菌。為方便進一步觀察,脫色后再用堿性蕃紅進行復染,陽性菌仍為紫色,陰性菌染成紅色,這就是革蘭氏染色的原理。其步驟包括初染、媒染、脫色、復染四個步驟,主要步驟如圖所示:
芽孢染色法:
部分細菌能產生內孢子,這些孢子能抵制細菌染色液的進入,在革蘭氏染色法涂片染色時,革蘭氏陽性菌的芽孢呈現無色。雖然芽孢在革蘭氏染色片中可以看到,但在不易清晰觀察時,可用特殊的芽孢染色法,使芽孢與菌體呈現不同顏色,便于觀察。主要的芽孢染色法有孔雀綠染色法和石碳酸復紅染色法。
孔雀綠染色法的具體步驟:首先將生有芽孢的斜面菌苔按革蘭氏染色法涂片后,用飽和孔雀綠水溶液染色10min,然后用自來水沖洗,沖洗完后用0.5%蕃紅液復染30s,用水洗,吸干,即可鏡檢,鏡檢時芽孢呈綠色,菌體和芽孢囊呈微紅色。
石碳酸蕃紅染色法具體步驟:首先按常規涂片,然后滴加石碳酸復紅于涂片上,并于玻片下緩緩加熱,使染液冒蒸汽但不沸騰,并繼續滴加染液,不使涂片上染液蒸干,這樣保持5min。帶涂片冷卻后,傾去染液,用酸性乙醇脫色指無紅色染劑洗脫為止,接著徹底水洗,洗后用呂氏美藍復染2-3min,水洗吸干后即可進行鏡檢,鏡檢時菌體計孢囊呈藍色,芽孢呈紅色。
鞭毛染色法:
鞭毛是細菌的運動器官,非常纖細,超出了光學顯微鏡觀察極限,因此通常情況下在顯微鏡下觀察不到。通過特殊的染色技術,可以將染色液附加到鞭毛的周圍,增加它的直徑,從而能在光學顯微鏡下觀察到鞭毛。鞭毛染色一般分銀鹽法和復紅沉淀法兩種。這里介紹一下銀鹽沉淀法。用作鞭毛染色的載玻片必須是絕對干凈無油脂的,將載玻片在火焰上快速灼燒5s,放在染色架上冷卻,用蠟筆分成兩個區域,然后用移液管或者巴斯德移液管吸取2mL無菌水加入到幼齡生長活躍的斜面菌株中,慢慢震蕩并旋轉試管使菌株懸浮,盡量避免使用接種環,將懸液轉移到干凈的試管中,通過懸滴試驗檢查菌體的運動型,用無菌水將懸浮液稀釋至略有渾濁為止,放入20-30℃培養箱中培養30min,然后移取一滿環懸浮液加在已冷卻的載玻片一端,傾斜載玻片讓液滴流到蠟筆畫的中心線,在空氣中自然干燥。然后用媒染色劑媒染5min之后,慢慢用蒸餾水充分漂洗掉所有的媒染液,用熱的Fontana銀鹽覆蓋,染色5min,每隔1min更換一次染色液(Fontana銀液在沸水浴中加熱),細菌涂層的每一部分都要浸在染色液中,不能裸露。最有用水沖洗,自然晾干即可進行鏡檢。應當注意一點,染色法的燃料須當日配制,4h內使用,最好是現配現用。
莢膜染色:
一般細菌的莢膜與染色劑的親和性低,但莢膜通透性高,因此染料可以透過莢膜使菌體著色。一般采用負染色方法使背景和菌體之間形成一透明區,將菌體襯托出來便于觀察分辨。莢膜染色的步驟:加一滴6%葡萄糖水溶液在載玻片的一端,無菌操作,挑取細菌斜面上培養72h左右的膠質芽孢桿菌與其混合,加1滴墨汁充分混勻,用推片法制片將菌液鋪成薄層,自然干燥,滴加1-2滴無水乙醇覆蓋涂片,固定1min,自然干燥,在已晾干的涂面上,滴加1%結晶紫染色液染色,2min后用20%的硫酸銅沖洗數次,再用自來水沖洗一次,使用擦鏡紙擦干后即可鏡檢。有莢膜的菌菌體呈紫色,背景灰黑色,莢膜不著色呈無色透明圈。具體操作過程見下圖:
死活染色:
死活染色排除法是生物研究中判斷細胞活性的一種常用方法,是利用死活細胞在生理機能和性質上的差異來進行的,常用的染色劑有臺盼藍和美藍,前者使用范圍較廣,后者一般在酵母菌細胞死活鑒定上使用較多。
以上介紹的染色法,基本上涵蓋傳統微生物實驗室能用到的所有的染色法。染色法在細菌的觀察、分類、鑒定中經常用到,因此是微生物檢測人員不可或缺的基本技能之一。