Gram stain มีอะไรบ้าง

การย้อมสีแกรม: เหนือกว่าการมองเห็นด้วยตาเปล่า สู่การจำแนกแบคทีเรียอย่างแม่นยำ

การย้อมสีแกรม (Gram stain) เป็นเทคนิคการย้อมสีทางจุลชีววิทยาที่ทรงพลังและเป็นพื้นฐานสำคัญในการตรวจสอบและจำแนกแบคทีเรีย พัฒนาโดย Hans Christian Gram ในปี ค.ศ. 1884 เทคนิคนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราเห็นแบคทีเรียขนาดเล็กจิ๋วใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น หากยังช่วยแยกแยะแบคทีเรียออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ๆ ตามลักษณะโครงสร้างของผนังเซลล์ นั่นคือ แกรมบวก (Gram-positive) และแกรมลบ (Gram-negative) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวินิจฉัยและรักษาโรคติดเชื้อ

กระบวนการย้อมสีแกรม ประกอบด้วยขั้นตอนหลักๆ ดังนี้:

1. การเตรียมสไลด์: นำตัวอย่างแบคทีเรียมาทำการฟิกซ์บนสไลด์แก้ว วิธีการฟิกซ์อาจใช้ความร้อนหรือสารเคมี เพื่อให้แบคทีเรียยึดเกาะกับสไลด์อย่างมั่นคง ป้องกันการหลุดลอกระหว่างขั้นตอนการย้อมสี

2. การย้อมด้วยคริสตัลไวโอเลต (Crystal violet): คริสตัลไวโอเลตเป็นสีย้อมหลัก จะเข้าไปย้อมทั้งแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ ให้มีสีม่วงเข้ม

3. การใช้สารช่วยจับสี (Mordant) – ไอโอดีน (Gram’s iodine): ไอโอดีนจะทำหน้าที่เป็นสารเชื่อมประสาน สร้างสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างคริสตัลไวโอเลตกับผนังเซลล์ ทำให้สีย้อมจับกับผนังเซลล์ได้แน่นยิ่งขึ้น โดยเฉพาะในแบคทีเรียแกรมบวก

4. การล้างสี (Decolorization) – แอลกอฮอล์หรืออะซีโตน: นี่คือขั้นตอนที่สำคัญที่สุด การใช้แอลกอฮอล์หรืออะซีโตนจะช่วยในการล้างสีย้อมออกจากแบคทีเรียแกรมลบ เนื่องจากผนังเซลล์ของแกรมลบมีชั้นลิโพโปรตีน (lipopolysaccharide layer) ซึ่งจะถูกทำลายโดยแอลกอฮอล์ ทำให้สีย้อมถูกชะล้างออกไป ในขณะที่แบคทีเรียแกรมบวก ที่มีผนังเซลล์หนาและประกอบด้วยเพปทิโดไกลแคน (Peptidoglycan) จะคงสีย้อมม่วงเข้มเอาไว้

5. การย้อมทับด้วยสีย้อมทุติยภูมิ (Counterstain) – ซาฟฟรานิน (Safranin): หลังจากการล้างสี จะใช้สีย้อมทุติยภูมิ เช่น ซาฟฟรานิน เพื่อย้อมแบคทีเรียที่ถูกชะล้างสีย้อมออกไป (แบคทีเรียแกรมลบ) ให้เป็นสีชมพูหรือสีแดง

ผลลัพธ์:

• แบคทีเรียแกรมบวก: จะปรากฏเป็นสีม่วงเข้ม เนื่องจากคงสีย้อมคริสตัลไวโอเลตไว้ได้
• แบคทีเรียแกรมลบ: จะปรากฏเป็นสีชมพูหรือสีแดง เนื่องจากสีย้อมคริสตัลไวโอเลตถูกชะล้างออกไป และถูกย้อมทับด้วยซาฟฟรานิน

ความสำคัญของการย้อมสีแกรม:

การย้อมสีแกรมเป็นเทคนิคที่รวดเร็ว ราคาไม่แพง และให้ข้อมูลที่สำคัญต่อการวินิจฉัยโรคติดเชื้อแบคทีเรีย ช่วยแพทย์เลือกใช้ยาปฏิชีวนะที่เหมาะสม เนื่องจากแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบจะตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของน้ำ อาหาร และสิ่งแวดล้อมอื่นๆ อีกด้วย

แม้ว่าการย้อมสีแกรมจะเป็นเทคนิคที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง แต่ก็มีข้อจำกัด เช่น ไม่สามารถจำแนกแบคทีเรียได้ทุกชนิด บางชนิดอาจให้ผลลัพธ์ที่ไม่ชัดเจน หรือเป็นแกรมแปรผัน (Gram-variable) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เทคนิคอื่นๆ ร่วมด้วยในการตรวจสอบและจำแนกแบคทีเรียให้ครอบคลุมและแม่นยำยิ่งขึ้น