グラム陽性菌とグラム陰性菌: 染色技術による細菌種の同定

そこにはたくさんの 細菌 がいます。のように、 たくさん たくさん。地球上には 5 個 以上 (つまり 10 ^{30 個} ) の細菌が存在する可能性があります。通常、1 ミリリットルの淡水には約 100 万個の細菌細胞が含まれています。約 30,000 種の細菌が命名されており、 10 億種を超える 細菌が同定を待っている可能性があります。あなた自身の体の中でも、体重の約 10% は細菌によるもので、その中には健康を維持するために存在する必要のある細菌も含まれています。

ご想像のとおり、これらすべての細菌種を把握するのは困難です。科学者が細菌を識別するのに役立つツールの 1 つは、約 140 年前に初めて開発され、グラム染色と呼ばれます。そして驚くべきことに、この技術は、細菌学が科学としての地位を確立し始めたばかりの頃にベルリンの遺体安置所で開発されたもので、現在でも臨床微生物学研究室で最も一般的に行われている検査の 1 つです。

一部の種類の細菌は、1683 年の最初の顕微鏡観察で確認された可能性があります。しかし、 細菌学 の科学が本格化するのは 19 ^世紀 後半になってからです。研究者たちが細菌のさまざまな形状や構造を注意深く観察し、記述し始めたのはこのときです。ルイ・パスツールらが細菌と病気の関連性を確立したのもこの時だった。

細菌の研究には問題が 1 つあります。それは、細菌を観察するのが難しいことです。細菌細胞は顕微鏡が必要なほど小さいだけでなく、天然の色素をほとんど持っていません。その結果、 透明な 細菌とその環境の間にはほとんどコントラストがありません。そのため、研究者たちは早い段階で、細菌やその他の微生物生命体、さらにはその内部構造の一部を染色する染料を追加する方法を学びました。顕微鏡がより洗練されるにつれて、 染色技術 も洗練されました。

1884年、パスツールやその他の研究者による細菌の医学的重要性を明らかにする新たな発見を受けて、 ハンス・クリスチャン・グラム というデンマークの科学者は細菌性肺炎の原因を特定しようとしていました。市の遺体安置所で働きながら、グラムは肺組織サンプルを検査した。彼は、一般的な汚れを塗布し、その後エタノールで洗い流した場合、一部の細菌は汚れに付着し、他の細菌は付着しないことに気づきました。グラム氏は一連の実験で、溶媒を塗布した後も特定の種類の細菌が染色されたままであることを発見した。他は色が抜けてしまいました。これは、この染色技術が細菌をより可視化できるだけでなく、ある種の細菌を他の種類の細菌から区別できることを意味しました。グラムは彼の発見を発表し、それ以来グラム染色技術が使用されています。

グラム染色は 、細菌感染が疑われる部位から採取された組織サンプルに対して研究室で行われます。サンプルは、喉や皮膚などの体の一部を拭き取ることによって、または唾や尿などの体液を収集することによって収集される場合があります。場合によっては、体内の液体が吸引針で除去されることがあります。医療研究室では、サンプルは染色のためにスライド上に置かれます。

グラム検査で染色された細菌をグラム陽性菌といいます。染色されないものをグラム陰性菌と呼びます。 Gram の元のプロセスに追加された最後のステップでは、2 番目の染色が追加されます。これにより、グラム陰性菌に異なる色が与えられます。したがって、グラム陽性菌は通常紫または青に染まり、グラム陰性菌はピンクまたは赤に変わります。

細菌がグラム染色に対して異なる反応をする理由は、微生物の細胞壁のためです。細胞壁は細菌細胞を取り囲む特殊な保護層です。 (植物細胞にも細胞壁がありますが、動物細胞にはありません。) グラム陰性菌の細胞壁は薄いため、グラムプロセスの溶媒が容易に浸透できます。したがって、染色の色が失われます。グラム陽性菌は壁が厚く溶媒が浸透できないため、染色されたままになります。

グラム染色は、医師が色の有無と染色によって明らかになった細菌の形状によって、 感染症 に存在する細菌の種類 を分類するのに 役立ちます。

一般的なグラム陰性菌には次のようなものがあります。

一般的なグラム陽性菌には次のようなものがあります。

グラム染色は通常、感染症を引き起こす特定の細菌を診断しませんが、医療従事者に正しい方向を指示します。迅速かつ簡単な臨床検査として、細菌を特定するための最初のステップとなることがよくあります。必要に応じて、より具体的な手順を実行して、細菌の原因に焦点を当てることができます。グラム染色では一部の種類の細菌を検出できないため、別の検査を使用する必要があります。