格蘭氏染色

格蘭氏染色 (Gram stain)
國立臺灣大學獸醫所公共衛生組碩士生 吳睿穎

作為細菌辨識最直接、最初始操作步驟的格蘭氏染色 (Gram stain)，可以利用結晶紫跟番紅花兩種染劑將細菌分成格蘭氏陰性與陽性兩大類。首先，絕大多數的細菌都具有細胞壁，但構造跟組成在不同種細菌間卻未必相同，格蘭氏染色就是利用細胞壁對於不同染劑的親和性差異來做初步細菌鑑別的方法。染色的流程如（圖一）。

圖一 格蘭氏染色說明：(1) 將結晶紫染劑滴於目標細菌固定之玻片，靜置約 1 分鐘。(2) 以清水沖洗玻片，直到多餘結晶紫染劑沖洗掉。(3) 滴上碘液，靜置約 1 分鐘。(4) 再以清水沖洗玻片背面，直到多餘碘液沖洗掉。(5) 以酒精潤洗脫色約 10 秒鐘。(6) 滴上番紅染劑，靜置約 1 分鐘，再以清水沖洗玻片，直到多餘番紅染劑沖洗掉即可。（照片拍攝與編排由本文作者吳睿穎製作）。

此方法由一名丹麥籍細菌學家，格蘭 (Hans Christian Joachim Gram) 所發展出來。一八八四年他在德國柏林一家醫院的停屍間工作時，研究如何讓肺臟組織裡的細菌更容易在顯微鏡下觀察，因此開發出利用染色的方式使其呈現得更完美。不過格蘭是個謙遜的人，當年在發表他的發現時也聲明染色的方法不是完美的，還是有些細菌無法被成功染色。幾年後，德國病理學家維格 (Carl Weigert) 用另外一種紅色染劑去染無法被格蘭的方法染色的細菌，才塑造出今天格蘭氏染色兩種顏色指示的模式。

格蘭氏染色把細菌粗略分成格蘭氏陰性與格蘭氏陽性兩種，陽性菌的細胞壁比較厚，在細胞膜上有一層厚度約莫20～80 nm的胜聚糖，會保留住結晶紫與碘化鉀的復合物而呈現紫色；而陰性菌的細胞壁因為胜聚糖較薄 (10 nm)，在酒精沖洗脫色後會失去結晶紫，而被番紅花染成紅色。此方法被廣泛運用在細菌顯微鏡觀察，是所有細菌學者與生醫產業相關人員必備的技術。

參考文獻

1. 徐明達（2012）。細菌的世界，第四章，120-125。二魚文化出版。
2. Wheelis, M. (2008). Principles of modern microbiology, Chapter four, 50-56. Jones and Bartlett publishers.