细菌的镜检:制片、染色与结果观察
- 2026-07-01 13:47:34
- 逗点生物
细菌的镜检:制片、染色与结果观察
细菌个体微小,多数无色透明,直接用普通光学显微镜观察时对比度较低。因此,细菌镜检通常需要经过制片、固定、染色和油镜观察等步骤。通过镜检,可以初步了解细菌的形态、大小、排列方式、革兰氏染色反应,以及是否具有芽胞、荚膜、鞭毛和运动性等特征。
细菌镜检是微生物检验中的基础技术,但它不能单独完成菌种鉴定。实际判定时,应结合菌落形态、培养特征、生化反应、质谱鉴定或分子检测结果综合分析。
一、细菌镜检观察什么
细菌镜检常观察以下内容:
| 观察项目 | 主要意义 |
|---|---|
| 形态 | 判断为球菌、杆菌、弧菌、螺旋菌等 |
| 大小 | 辅助区分不同菌群 |
| 排列方式 | 如单个、成对、链状、葡萄串状、栅栏状等 |
| 革兰氏反应 | 初步区分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌 |
| 芽胞 | 判断是否可能为芽胞杆菌、梭菌等芽胞形成菌 |
| 荚膜 | 辅助判断某些荚膜形成菌 |
| 鞭毛和运动性 | 判断细菌是否具有运动能力 |
| 杂菌情况 | 观察培养物是否纯净 |
镜检前,载玻片和盖玻片必须洁净、无油污、无划痕。玻片不洁会造成染色背景脏、菌体附着差、镜下杂质多,影响结果判断。
二、常用制片方法
细菌制片方法主要包括湿片法、悬滴法和涂片法。不同方法适用于不同观察目的。
1. 湿片法
湿片法又称压片法,适合观察活菌形态、运动状态和芽胞位置等。操作时,将一滴无菌水、生理盐水或培养液滴于洁净载玻片上,取少量待检材料混匀,再轻轻加盖盖玻片,避免产生气泡。
若供检材料本身为液体且浓度适中,可直接取一滴样品制片,不必另加水。观察活菌运动时,不宜随意加入美蓝、复红等染料,因为染料可能影响细菌活性,造成运动性判断失真。若只是为了提高形态观察对比度,可采用低浓度活体染色或普通染色,但应明确这不再等同于完全自然状态下的运动观察。
湿片法的优点是快速、简便,可观察活菌状态;缺点是对比度较低,样品容易干燥,也不适合长期保存。
2. 悬滴法
悬滴法适用于观察活细菌的运动、繁殖过程、芽胞萌发或短时间动态变化。其特点是液滴悬挂在凹玻片的凹窝中,不易被盖玻片压扁,细菌活动空间较大。
制片时,在盖玻片中央加一小滴菌悬液,将凹玻片凹窝边缘涂少量凡士林,再把凹玻片倒扣在盖玻片上,使液滴位于凹窝中央。随后翻转玻片,使液滴悬垂在凹窝内进行观察。
未染色活菌透明度高,观察时可适当降低聚光器、缩小光圈或使用相差显微镜,以增强对比度。若需要观察较长时间,应保持湿度和适宜温度,防止液滴蒸发导致细菌失活。
3. 涂片法
涂片法主要用于染色观察。其基本方法是在载玻片中央加一小滴无菌水或生理盐水,取少量菌体混匀,涂成薄而均匀的菌膜,自然干燥后固定,再进行染色。
涂片应薄而均匀,不宜过厚。涂片太厚会造成染色不均、脱色困难、菌体重叠,尤其会影响革兰氏染色结果。来自液体培养物的样品,可直接取少量培养液涂片;来自固体培养基的菌落,只需挑取极少量菌体。
三、固定的目的和注意事项
涂片干燥后通常需要固定。固定的目的包括:杀死微生物,使菌体牢固附着在载玻片上,保持基本形态,并提高细胞对染料的亲和性。
常用固定方法包括火焰固定和甲醇固定。火焰固定时,应让载玻片涂片面向上,快速通过火焰数次即可,不能长时间烘烤。过度加热会导致菌体皱缩、变形、破裂,甚至影响染色反应。旧资料中“以手摸载片发烫为宜”的说法不够规范,也不安全,现代实验室应按SOP控制固定方式。
甲醇固定较温和,常用于某些形态保持要求较高的涂片。无论哪种固定方式,都应在涂片完全自然干燥后进行,否则菌膜容易被热气冲散或形成气溶胶风险。
四、单染色法
单染色法又称简单染色法,只使用一种染料,主要用于观察细菌的基本形态、大小和排列方式。常用染料包括吕氏美蓝、碱性复红、结晶紫等。
单染色基本流程为:制备薄涂片,自然干燥,固定,加染液作用一定时间,水洗,吸干或晾干后镜检。单染色操作简单、结果直观,但不能区分革兰氏阳性和阴性,也不能清楚显示复杂结构。
单染色适合观察纯培养物是否形态一致。例如污染菌初筛时,可通过单染色快速判断样品中是否存在多种形态的微生物;菌种纯化时,也可辅助判断培养物是否混杂。
五、革兰氏染色法
革兰氏染色是最常用的鉴别染色方法。其结果可将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌染成紫色,革兰氏阴性菌染成红色或粉红色。
革兰氏染色的基本步骤如下:
| 步骤 | 操作 | 作用 |
|---|---|---|
| 涂片固定 | 制成薄涂片并固定 | 使菌体附着在玻片上 |
| 初染 | 结晶紫染色约1 min | 所有菌体初步染成紫色 |
| 媒染 | 卢戈氏碘液作用约1 min | 形成结晶紫-碘复合物 |
| 脱色 | 95%乙醇或乙醇-丙酮短时间脱色 | 区分阳性菌和阴性菌 |
| 复染 | 番红、沙黄或稀释复红复染 | 阴性菌被复染成红色 |
| 镜检 | 油镜观察 | 判断颜色、形态和排列 |
原文中的“路氏碘液”应修正为“卢戈氏碘液”。复染液可用番红、沙黄或碱性复红,具体按实验室SOP执行。石炭酸复红更常见于抗酸染色等特殊染色,不宜作为革兰氏染色的唯一推荐复染液。
六、革兰氏染色的关键控制点
革兰氏染色成败主要取决于涂片厚度、菌龄、脱色时间和染液质量。
涂片过厚会导致脱色不足,使革兰氏阴性菌误判为阳性。脱色过度则会使革兰氏阳性菌失去紫色,误判为阴性。脱色步骤应根据脱色剂种类、涂片厚度和实验室经验控制,不能机械延长或缩短。
菌龄也会影响结果。许多细菌宜选择18~24 h新鲜培养物进行革兰氏染色。老龄革兰氏阳性菌因细胞壁受损,可能出现染色不均或假阴性。原文中“24~48 h培养物”并非所有细菌都适用,应按目标菌和培养条件选择新鲜、典型培养物。
此外,染液老化、碘液失效、水洗过猛、固定过度、培养基残留过多等都会影响结果。镜检时应同时观察细胞形态和排列方式,避免只看颜色下结论。
七、芽胞染色法
芽胞是某些细菌在不良环境下形成的休眠结构,常见于芽胞杆菌属和梭菌属。芽胞壁厚、通透性低,普通染色不易着色,因此需要特殊芽胞染色法。
常用芽胞染色法包括孔雀绿-番红法和石炭酸品红法。孔雀绿-番红法中,孔雀绿在加热条件下进入芽胞,水洗后芽胞保留绿色;菌体再经番红复染后呈红色。因此镜下可见芽胞绿色、营养细胞红色。
芽胞染色基本流程为:取能形成芽胞的培养物制成涂片,干燥固定;滴加孔雀绿染液,加热至冒蒸汽但不沸腾,维持数分钟,期间保持染液不干;冷却后水洗;用番红复染;水洗、干燥后油镜观察。
需要注意,芽胞形成与菌种、培养基和培养时间有关。许多芽胞形成菌在24 h培养时芽胞未必充分形成,必要时应选用较老培养物或适合产芽胞的培养条件。镜检时应观察芽胞位置,如中央、近端或末端,以及是否使菌体膨大。
八、荚膜染色法
荚膜是部分细菌细胞壁外的黏性结构,多由多糖或多肽组成。荚膜不易被普通染料直接染色,常采用负染色或特殊荚膜染色法观察。常用背景染料包括墨汁、印度墨汁或尼格罗辛等,菌体可用复染液着色,荚膜则呈现为菌体外周的透明 halo 区。
荚膜染色常用于肺炎克雷伯菌、肺炎链球菌等荚膜较明显菌的形态观察。由于荚膜容易因过度加热、水洗或机械涂抹而受损,制片时应尽量轻柔,通常不宜强烈火焰固定。
荚膜染色结果具有一定主观性,应结合菌落黏稠性、拉丝现象、生化鉴定或分子方法综合判断,不能只凭一次荚膜染色确定菌种。
九、鞭毛染色与运动性观察
鞭毛是部分细菌的运动器官,直径很细,普通光学显微镜下不易直接观察。鞭毛染色通常通过媒染剂使鞭毛表面沉积染料或金属盐,使其加粗后可见。该方法对操作要求较高,受菌龄、培养条件、涂片手法和染色液质量影响很大。
实际检验中,判断细菌运动性常用悬滴法、湿片法或半固体培养基穿刺法。悬滴法可直接观察活菌运动,但要区分真正运动和布朗运动。真正运动表现为细菌有方向性位移;布朗运动则是原地颤动,没有持续方向性。
半固体培养基穿刺法更适合常规判断运动性。运动性细菌会从穿刺线向周围扩散生长,无动力菌通常仅沿穿刺线生长。
十、油镜观察要点
细菌个体小,染色标本通常使用100×油镜观察。使用油镜前,应先用低倍镜找到涂片区域,再用高倍镜选择合适视野,最后滴加香柏油或专用镜油,转入油镜观察。
油镜观察时应调节聚光器和光圈,使视野清晰。观察结束后,应及时用擦镜纸和专用清洁液清除镜头上的镜油,避免油污影响镜头。载玻片上的镜油也应妥善清理,染色玻片和污染材料按实验室规定处理。
十一、常见镜检问题与原因
| 问题 | 可能原因 | 处理建议 |
|---|---|---|
| 菌体看不清 | 涂片太淡、染色不足、光线过强 | 调整染色时间和显微镜光圈 |
| 背景太脏 | 玻片不洁、染液沉淀、冲洗不充分 | 清洁玻片,过滤染液 |
| 菌体变形 | 火焰固定过度、涂片太厚 | 薄涂片,温和固定 |
| 革兰氏阳性变红 | 菌龄过老、脱色过度 | 选新鲜培养物,控制脱色 |
| 革兰氏阴性变紫 | 涂片过厚、脱色不足 | 减少菌量,规范脱色 |
| 芽胞不显色 | 未形成芽胞、加热不足 | 使用产芽胞培养物,优化染色 |
| 活菌运动难判断 | 布朗运动干扰、样品太浓 | 稀释样品,观察方向性运动 |
| 菌膜脱落 | 固定不足、水流过大 | 充分干燥固定,轻柔水洗 |
十二、小结
细菌镜检是微生物实验室的基础技术,可用于观察细菌形态、排列、革兰氏染色反应、芽胞、荚膜、鞭毛和运动性。湿片法和悬滴法适合观察活菌状态,涂片法适合染色观察;单染色用于基本形态观察,革兰氏染色用于初步分类,芽胞染色用于判断芽胞形成情况。
镜检结果的可靠性取决于玻片洁净度、涂片厚度、菌龄、固定方式、染色步骤、脱色时间和显微镜操作。镜检可以快速提供方向性信息,但不能代替系统鉴定。规范的镜检应与培养特征、生化反应、质谱或分子检测结果结合,才能形成更准确的微生物学判断。




