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微生物学者は、顕微鏡を使用して、藻類、バクテリア、原生動物、真菌、ウイルスなどの微生物の特性を調べます。原生動物や酵母細胞などの生物はスライドを通して見るのが簡単ですが、細菌細胞は染色が必要です。科学者達は、バクテリア細胞と細胞構造の可視化を改善するために、グラム染色技術、抗酸染色および蛍光染色のような多くの方法を開発しました。そのような染色方法を用いて、細菌を分類するのを助ける構造的特徴を同定することが可能である。
染色技術は細菌の可視化を改善するのに役立ちます (Duncan Smith / Stockbyte / Getty Images)
より良い視覚化
細菌性生物は非常に小さいので、それらのほとんどは1000倍の倍率の顕微鏡下でのみ見ることができます。しかし、単純な拡大では十分な透明度が得られないため、観察に先立って細菌を着色して可視化に必要な透明度を確保する必要があります。
識別と分類
細菌の種類を区別するための細菌の染色は、特異的染色として知られている。グラム染色は、細胞壁含有量の関数として細菌を区別する示差的染色です。この方法では、細菌細胞はクリスタルバイオレット染料と反応してバイオレットに変わる。変色剤を加えることによって、いくつかの細菌細胞は色を失いますが、他の人はそうしません。サフラニン染料を添加することによって、変色した細胞は赤色に染色され、一方、色を失うことのない細菌細胞は紫色のままである。赤血球はグラム陰性菌と呼ばれ、赤くならないものはグラム陽性菌として分類されます。グラム染色技術は、感染症に関与する細菌を最初に同定するための迅速な方法を提供する。同様に、耐酸性染色プロセスは、結核菌のようなマイコバクテリアと呼ばれる細菌のクラスに属する生物を特異的に同定するのを助ける。
実現可能性の検出
細菌培養サンプルでは、生きている細菌細胞の存在を検出することがしばしば重要です。蛍光染色などの方法は、培養細胞が生存可能かどうかを識別するのに役立ちます。生きている細菌は、塩化テトラゾリウム5-シアノ-2,3-ジトリル(CTC)を赤色の蛍光を発する色素に変換する能力を持っています。それ故、CTC色の培養物がこれらの蛍光を発するとき、これは生存細菌の存在を示す。ヨウ化プロピジウムは、損傷した膜を有する非生細胞にのみ作用する染色であり、したがって死んだ細菌細胞を識別するのに有用です。
細胞構造の同定
着色は、さまざまな細胞構造の明確な視覚化方法を提供します。例えば、フォイルゲン染色法は細菌細胞内の核の同定を可能にし、一方アルバート染色は変色性顆粒の可視化に有用である。同様に、銀含浸技術はスピロヘータの同定を可能にする。鞭毛は竜の彩色で着色されていると見やすい。マラカイトグリーン染色は細菌胞子の同定に役立ちます。