革兰染色法的基本原理

革兰染色法是细菌学中最重要的鉴别染色法。

根据革兰染色反应的结果,将细菌分为阳性菌和阴性菌两大类。细菌对革兰染色的不同反应是由于它们细胞壁的成分和结构不同而造成的。初染后,所有细菌都被染成初染剂的蓝紫色。碘作为媒染剂,它能与结晶紫结合成结晶紫-碘的复合物,增强染料与细菌的结合力。

当用脱色剂处理时,革兰阳性菌的细胞壁主要由肽聚糖形成的网状结构组成,壁厚、类脂质含量低,用乙醇脱色时细胞壁脱水,使肽聚糖层的网状结构孔径缩小,透性降低,从而使结晶紫-碘的复合物不易被洗脱而保留在细胞内,经脱色和复染后仍保留初染剂的蓝紫色。革兰阴性菌则不同,由于其细胞壁肽聚糖层较薄、类脂质含量高,所以当脱色处理时,类脂质被乙醇溶解,细胞壁透性增大,使结晶紫-碘的复合物比较容易被洗脱出来,用复染剂复染后,细胞被染上复染剂的红色。

革兰染色(Gram stain)法是1884年由丹麦医生Hans Christian Joachim Gram发明的,一直沿用至今,是细菌学研究中最基本的方法。现在已知,革兰染色结果与细菌细胞壁的结构组成有关。Gram在对死于肺炎的患者肺部组织进行检查时发现,某些细菌对特定染料有很高的亲和力。他首先采用苯胺-结晶紫染液进行初染,然后用卢戈碘液媒染,最后用乙醇脱色。经过这样的染色,肺炎球菌保持蓝紫色,肺部组织背景为浅黄色,达到了将细菌与被感染的肺部组织区分开的目的。几年以后,德国病理学家Carl Weigert在Gram染色方法基础上加上番红复染,使其成为微生物学研究领域最常用的染色方法之一。

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