Nhuộm Gram và Nhuộm Phân Biệt

Nhuộm Gram là phương pháp nhuộm phân biệt cơ bản trong vi khuẩn học: một chuỗi các bước sử dụng tím tinh thể, chất gắn màu iod, bước tẩy màu và thuốc nhuộm bổ sung để phân loại vi khuẩn thành Gram dương (giữ lại thuốc nhuộm tím) và Gram âm (mất màu và bắt màu đỏ của thuốc nhuộm bổ sung). Các phương pháp nhuộm phân biệt rộng hơn sử dụng các đặc tính cấu trúc của tế bào để phân tách chúng thành các nhóm có thể phân biệt bằng mắt thường.

Definition

Nhuộm Gram là một phương pháp nhuộm phân biệt phân loại vi khuẩn thành Gram dương hoặc Gram âm tùy thuộc vào việc thành tế bào của chúng có giữ lại phức hợp tím tinh thể-iod sau khi tẩy màu hay không, phản ánh sự khác biệt về độ dày peptidoglycan và cấu trúc vỏ tế bào.

Scope

Chủ đề này bao gồm quy trình và cơ chế cơ bản của nhuộm Gram, cách nó phản ánh cấu trúc thành tế bào, và khái niệm rộng hơn về nhuộm phân biệt, bao gồm nhuộm kháng axit cho mycobacteria và nhuộm nội bào tử. Nó đề cập đến các phương pháp nhuộm; cấu trúc vỏ tế bào giải thích phản ứng Gram được đề cập trong một chủ đề liên quan.

Core questions

• Các bước của nhuộm Gram là gì và mỗi bước có tác dụng gì?
• Tại sao tế bào Gram dương và Gram âm lại có hành vi khác nhau trong quy trình?
• Các phương pháp nhuộm phân biệt khác, như nhuộm kháng axit và nhuộm nội bào tử, hoạt động như thế nào?

Key concepts

• Thuốc nhuộm chính (tím tinh thể)
• Chất gắn màu (iod)
• Tẩy màu bằng cồn hoặc acetone
• Thuốc nhuộm bổ sung (safranin)
• Phản ứng Gram dương so với Gram âm
• Nhuộm kháng axit
• Nhuộm nội bào tử

Mechanisms

Trong quy trình Gram, tím tinh thể nhuộm tất cả các tế bào và iod tạo thành một phức hợp thuốc nhuộm-iod lớn bên trong chúng. Bước tẩy màu sau đó khai thác sự khác biệt trong cấu trúc thành tế bào: peptidoglycan dày, mất nước của tế bào Gram dương giữ lại phức hợp, trong khi ở tế bào Gram âm, lớp peptidoglycan mỏng và màng ngoài bị dung môi phá vỡ cho phép phức hợp bị rửa trôi, do đó các tế bào bị tẩy màu và bắt màu safranin. Phản ứng này do đó đọc được cấu trúc của vỏ tế bào. Các phương pháp nhuộm phân biệt khác sử dụng các đặc tính riêng biệt: nhuộm kháng axit dựa vào thành tế bào sáp, giàu axit mycolic của mycobacteria, và nhuộm nội bào tử dựa vào tính không thấm của lớp vỏ bào tử.

Clinical relevance

Nhuộm Gram là một trong những quan sát sớm nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trên mẫu bệnh phẩm lâm sàng, cung cấp phân loại cấu trúc nhanh chóng của các sinh vật mà, cùng với hình thái học, định hình cách các phòng thí nghiệm mô tả một chủng phân lập; nhuộm kháng axit cũng xác định mycobacteria. Mục này mô tả các phương pháp nhuộm như tài liệu tham khảo và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Quy trình và cơ sở cơ chế của nó trong cấu trúc thành tế bào được thiết lập trong các bài đánh giá kinh điển và trong tài liệu về vỏ tế bào, và được tiêu chuẩn hóa trong các sổ tay phòng thí nghiệm và sách giáo khoa vi sinh học tiêu chuẩn.

History

Hans Christian Gram đã giới thiệu phương pháp nhuộm vào năm 1884 khi cố gắng làm cho vi khuẩn dễ nhìn thấy hơn trong mô; hành vi phân biệt mà ông quan sát được đã chứng tỏ phản ánh một sự phân chia cấu trúc cơ bản của vi khuẩn. Công trình sau này, được xem xét vào giữa thế kỷ XX, đã làm rõ hóa học của các bước và liên kết phản ứng với kiến trúc của thành tế bào và vỏ tế bào.

Key figures

• Hans Christian Gram
• James W. Bartholomew
• Terry J. Beveridge

Seminal works

• bartholomew-1952
• beveridge-1999

Frequently asked questions

Tại sao vi khuẩn Gram dương bắt màu tím và vi khuẩn Gram âm bắt màu hồng?

Tế bào Gram dương có thành peptidoglycan dày giữ lại phức hợp tím tinh thể-iod trong quá trình tẩy màu, nên chúng giữ màu tím, trong khi tế bào Gram âm có thành mỏng và màng ngoài cho phép phức hợp bị rửa trôi, nên chúng bắt màu hồng của thuốc nhuộm bổ sung.

Nhuộm phân biệt là gì?

Nhuộm phân biệt sử dụng sự khác biệt về cấu trúc hoặc hóa học giữa các tế bào để phân tách chúng thành các nhóm có thể phân biệt bằng mắt thường; nhuộm Gram, nhuộm kháng axit và nhuộm nội bào tử là những ví dụ phổ biến.