大多數微生物細胞極其微小又十分透明，用水浸片或懸滴觀察法在光學顯微鏡下進行觀察時，隻能看到大體形態和運動情況。若要在光學顯微鏡下觀察其細微形態和主要構造，一般都要對細胞進行染色。即用染料將細胞染色，以增加在明視野顯微鏡下的反差，以便於觀察細胞的形態。
1、微生物染色法分類
（1）死菌，可采用正染法和負染法。
① 正染：利用染料與細胞組分結合而進行的染色過程。它可分為簡單染色 和複合染兩種。若一個生物材料隻用一種染料染色稱為單染，采用兩種以上的染料對細胞的不同結構進行複合染色，使各種細胞通過染色後呈現差異的染色過程稱為複染或差染。如：革蘭染色，芽抱染色等。
② 負染：與正染結果相反，細胞不染色而使背景染色，以便看清細胞的輪廓。這些染料不能與細胞組分結合，為不透明染料。如:印度墨水，碳素墨水等。
（2）活菌，可用美藍或 TTC(氯化三苯基四氮)等作活菌染色；
2、常用的染料
大多數染料都是有機化合物 (中性有機鹽)。可分為以下三種類型:
（1）堿性染料或稱帶正電染料
這類染料較常使用，染料的堿基 (即子陽離子部分)會是發色基團，可與細胞中酸性組分(帶負電的)結合，如核酸和酸性多糖等。有的菌體蛋白質的等電點 pI為4~5，在pH>pI條件下，帶負電。菌體細胞表麵一般也帶電。這樣堿性染料可與一些蛋白和細胞表麵結合。這類染料有孔雀綠(又稱堿性綠)，結晶紫，堿性品紅(又稱複紅)，沙黃和美蘭等。
（2）酸性染料或稱帶負電染料
酸性染料與堿性染料正好相反。染料的酸根(即陰離子部分)為發色結構，它可與細胞中帶正電的組成成分結合，如許多蛋白質。這類染料有伊紅，酸性品紅 和剛果紅等。
（3）其他染料
如脂溶性染料 (如蘇丹黑)可與細胞中脂類結合，可觀測脂類的存在位置。
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