细菌负染色是一种专门用于观察未染色细菌形态、大小及表面附属结构(如鞭毛、菌毛、荚膜)的透射电镜(TEM)制样技术。它的核心原理并非让细菌本身着色,而是利用重金属盐(如磷钨酸、醋酸铀)在细菌周围形成高电子密度的“背景”,从而在电镜下呈现出“亮菌体、暗背景”的高反差负像。
这种方法z大的优势在于制样极简、耗时短(通常<10分钟),且能z大程度保留细菌的天然形态,避免了化学固定和树脂包埋带来的结构收缩或假象。它是细菌超微结构初筛、噬菌体鉴定及表面附属物观察的首选方法。
下面是细菌负染色的系统性操作指南与常见问题与解决方案:
操作流程
样品准备:取对数生长期的细菌培养液,离心(如 5000×g, 5
min)收集菌体,用无菌生理盐水或缓冲液轻柔重悬,调整至适当浓度(过浓会导致菌体重叠,过稀则难以寻找视野)。
载网处理:使用支持膜(如碳膜、Formvar膜)覆盖的铜网。若样品吸附性差,可预先用多聚赖氨酸或明胶处理载网以增加吸附力。
吸附样品:用移液器吸取 5-10 μL 菌悬液滴加在载网上,静置吸附 1-2
分钟。随后用滤纸从载网边缘轻轻吸去多余液体(注意:切勿触碰样品区域)。
染色:滴加 5-10 μL 负染液(如 2% 磷钨酸,pH 调至 6.5-7.0),染色 30-60 秒。
干燥:用滤纸吸去多余染液,室温自然干燥或置于干燥器中。干燥后即可上机观察。
常见问题与解决方案
菌体吸附不均或脱落:载网疏水或菌体表面电荷排斥。对策:改用亲水处理载网(如辉光放电),或在菌悬液中加入微量多聚赖氨酸(0.01%)增强吸附。
背景结晶或颗粒污染:染液浓度过高、pH 不当或干燥环境湿度大。对策:新鲜配制染液并过滤除杂;严格控制 pH;在干燥器中干燥而非直接暴露于空气。
菌体结构塌陷或变形:菌悬液浓度过高、染色时间过长或干燥过快。对策:降低菌体浓度;缩短染色时间至 30 秒;避免用滤纸过度吸液导致表面张力损伤。
反差过弱:染液失效或浓度过低。对策:更换新鲜染液;适当提高浓度至 2% 或改用醋酸铀。
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