革兰染色是微生物学中一种基本的鉴别染色技术,由 Hans Christian Gram 于 1884 年创立。它根据细胞壁结构的差异将细菌分为革兰阳性和革兰阴性两大类。
革兰染色原理
该技术依赖于细菌细胞壁在用乙醇或丙酮脱色后保留结晶紫-碘复合物的能力。革兰阳性细菌具有厚的肽聚糖层,能保留紫色的结晶紫染色,而革兰阴性细菌具有薄的肽聚糖层和外膜——脱色剂溶解外膜并使肽聚糖脱水,使染色被洗掉。
试剂和步骤
- 初染:将结晶紫施加到热固定的细菌涂片上 60 秒,用水冲洗。
- 媒染:革兰碘液施加 60 秒,形成大的结晶紫-碘复合物被截留在细胞内。
- 脱色:短暂施加 95% 乙醇或丙酮,直到溶剂流清。此步骤区分两类细菌。
- 复染:藏红施加 30–60 秒,染色已脱色的革兰阴性细胞。
结果与解读
革兰阳性细菌在显微镜下呈紫色或蓝紫色——例如金黄色葡萄球菌、化脓性链球菌、枯草芽孢杆菌和破伤风梭菌。革兰阴性细菌呈粉红色或红色——例如大肠杆菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门菌和淋病奈瑟菌。某些细菌被称为革兰不定。
常见误差与故障排除
过度脱色可导致革兰阳性细胞假阴性,而脱色不足可导致革兰阴性细胞假阳性。此外,老化培养物中的革兰阳性细菌可能失去保留染色的能力。
应用
革兰染色用于临床微生物学中细菌分离株的初步分类和初步鉴定。它为经验性抗生素治疗提供指导,因为革兰阳性和革兰阴性细菌的抗生素敏感性不同。该技术也用于使用已知对照微生物进行染色试剂的质量控制。