Kính hiển vi

TheoMaria T. Vazquez-Pertejo, MD, FACP, Wellington Regional Medical Center;
Larry M. Bush, MD, FACP, Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University
Đã xem xét/Đã chỉnh sửa Thg 1 2025

Có thể cần phải kiểm tra mô dưới kính hiển vi để phân biệt bệnh xâm lấn với tình trạng nhiễm khuẩn bề mặt - một sự phân biệt không dễ đạt được bằng phương pháp nuôi cấy.

Hầu hết bệnh phẩm được xử lý nhuộm làm cho mầm bệnh có màu sắc, nổi bật lên so với nền, mặc dù có thể sử dụng các bệnh phẩm không nhuộm để phát hiện các loại nấm và một số mầm bệnh khác.

Bác sĩ sẽ chỉ định thuốc nhuộm dựa trên các mầm bệnh có thể xảy ra. Tuy nhiên, không có thuốc nhuộm nào là đặc hiệu 100% (tức là, các sinh vật khác nhau có thể nhuộm tương tự nhau). Hầu hết các mẫu được xử lý nhuộm Gram, và nếu nghi ngờ vi khuẩn lao, sẽ nhuộm kháng acid. Tuy nhiên, một số mầm bệnh không dễ quan sát thấy bằng cách sử dụng những cách nhuộm này; nếu nghi ngờ những mầm bệnh này, cần sử dụng phương pháp nhuộm khác hoặc phương pháp định danh khác.

Do phát hiện bằng kính hiển vi thường đòi hỏi nồng độ vi khuẩn ít nhất khoảng 1 × 104-5/mL nên hầu hết các mẫu dịch cơ thể (ví dụ: dịch não tủy) đều được cô đặc (ví dụ: bằng cách ly tâm) trước khi kiểm tra.

Soi dưới ánh sáng có thể được thực hiện nhanh chóng nhưng độ chính xác phụ thuộc vào kinh nghiệm của người soi và chất lượng của tiêu bản. Các quy định thường hạn chế việc sử dụng kính hiển vi của bác sĩ để sử dụng cho mục đích chẩn đoán bên ngoài phòng thí nghiệm đã được cấp phép.

Nhuộm Gram

Nhuộm Gram thực hiện được những điều sau:

  • Phân loại vi khuẩn theo khả năng bắt màu tím tinh thể (gram dương - xanh) hay không (gram âm- đỏ)

  • Làm nổi bật hình thái tế bào (ví dụ, que, cầu) và sự sắp xếp tế bào (ví dụ, cụm, chuỗi, xếp đôi)

  • Xác định bạch cầu đa nhân, cho biết nhiễm khuẩn hơn là nhiễm khuẩn

Những đặc điểm đặc trưng có thể định hướng trực tiếp sử dụng kháng sinh trong khi chờ kết quả khẳng định. Tìm ra nhiều loại vi sinh vật đa hình thái và đặc điểm đặc trưng trên tiêu bản nhuộm. Gram gợi ý bệnh phẩm bị nhiễm bẩn hoặc nhiễm trùng đa vi khuẩn Tìm thấy nhiều tế bào vảy trong mẫu đờm cho thấy mẫu bị nhiễm nước bọt và do đó hạn chế tác dụng chẩn đoán.

Để làm một tiêu bản nhuộm Gram, các kỹ thuật viên sẽ cố định bệnh phẩm bằng nhiệt trên một lát cắt và nhuộm bằng cách tiếp xúc tuần tự với tím tinh thể, iodine, chất khử màu, và phản chất nhuộm (thường là safranin).

Nhuộm Gram (Escherichia coli)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này là một vi ảnh ánh sáng của vi khuẩn E. coli, hình que, di động được nhuộm Gram. Màu đỏ của chúng cho thấy chúng là Gram âm. Độ phóng đại là 400X ở kích thước 35 mm.
BÁC SĨ ROSALIND KING/THƯ VIỆN ẢNH KHOA HỌC
Nhuộm Gram (Phế cầu khuẩn)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này là một vi ảnh ánh sáng của S. pneumoniae nhuộm Gram (còn được gọi là S. pneumococcus), vi khuẩn tròn (cầu khuẩn) thường xuất hiện theo cặp và đôi khi là chuỗi ngắn. Màu xanh dương của chúng cho thấy chúng là Gram dương. Độ phóng đại là 1450X khi in rộng 10 cm.
CNRI/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Thuốc nhuộm Acid-Fast và thuốc nhuộm Acid-Fast sửa đổi

Những tiêu bản này được sử dụng để xác định những điều sau:

Sự phát hiện vi khuẩn lao trong đờm đòi hỏi ít nhất 10.000 sinh vật/mL, trong khi vi khuẩn lao thường có mặt ở các mức thấp hơn, do đó độ nhạy bị hạn chế. Thông thường, vài mL đờm được làm sạch với natri hydroxyd và cô đặc bằng cách ly tâm để nhuộm kháng acid. Độ đặc hiệu cao hơn, mặc dù một số vi khuẩn kháng acid mức độ vừa rất khó phân biệt với trực khuẩn lao.

Nhuộm Acid-Fast (Mycobacterium tuberculosis)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này là một vi ảnh ánh sáng của một mẫu đờm được nhuộm axit-fast có chứa vi khuẩn M. tuberculosis. Màu đỏ còn lại sau khi xử lý bằng cồn axit cho thấy chúng có khả năng kháng axit.
CDC/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Nhuộm Ziehl-Neelsen (Mycobacterium leprae)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này là một vi ảnh ánh sáng của M. leprae nhuộm Ziehl-Neelsen sửa đổi (vết Wade-Fite) trong sinh thiết da của một người mắc bệnh phong. Mycobacteria có màu đỏ và hiện diện với số lượng lớn, đơn lẻ cũng như theo cụm (globi). Độ phóng đại là 20X khi được in rộng 10 cm.
WEBPATHLOGY/THƯ VIỆN HÌNH ẢNH KHOA HỌC

Nhuộm huỳnh quang

Tiêu bản nhuộm huỳnh quang cho phép phát hiện ở nồng độ thấp hơn (< 1 × 104 tế bào/mL). Ví dụ:

  • Acridine cam (vi khuẩn và nấm)

  • Auramine-rhodamine và auramine O (mycobacteria)

  • Calcofluor trắng (nấm, đặc biệt là nấm lưỡng hình)

Kết hợp nhuộm huỳnh quang với một kháng thể trực tiếp với mầm bệnh (miễn dịch huỳnh quang trực tiếp hoặc gián tiếp) về mặt lý thuyết làm tăng độ nhạy và độ đặc hiệu. Tuy nhiên, các xét nghiệm này rất khó đọc và phiên giải. Rất ít xét nghiệm (ví dụ xét nghiệm kháng thể huỳnh quang trực tiếp tìm PneumocystisLegionella) có tính thương mại sẵn có và được sử dụng phổ biến.

Nhuộm huỳnh quang (Pneumocystis jirovecii)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này là vết nhuộm kháng thể miễn dịch huỳnh quang trực tiếp sử dụng kháng thể đơn dòng nhắm vào P. jirovecii trong mẫu dịch rửa phế quản phế nang từ một người bị ung thư.
CDC/Hình ảnh do Bệnh viện Brigham & Women's, Boston, MA cung cấp

Wet Mounts

Có thể sử dụng phương pháp soi mẫu ướt để phát hiện các dấu hiệu sau đây qua kính hiển vi:

Khả năng quan sát được nấm có thể tăng lên bằng cách sử dụng 10% kali hydroxit (KOH) để hòa tan các mô xung quanh và các vi sinh vật không phải nấm.

Phiến đồ soi tươi (bình thường)
Dấu các chi tiết
Xét nghiệm soi tươi với nước muối sinh lý cho thấy các tế bào biểu mô vảy âm đạo có nhân lớn; vi khuẩn nhỏ hầu như không nhìn thấy được; và các tế bào bạch cầu có kích thước trung bình. Độ phóng đại là 400X.
Được sự cho phép của nhà xuất bản. Theo Hillier S. Trong Tập ảnh về các bệnh truyền nhiễm: Các bệnh lây truyền qua đường tình dục. Biên tập bởi G Mandell (biên tập loạt bài) và MF Rein. Philadelphia, Current Medicine, 1996.

Nhuộm mực Ấn Độ

Thuốc nhuộm mực Ấn Độ (carbon keo) chủ yếu được sử dụng để phát hiện Cryptococcus neoformans và các loại nấm có vỏ bọc khác trong dịch huyền phù tế bào (ví dụ: cặn dịch não tủy). Nền, chứ không phải là chính bệnh phẩm, được nhuộm màu, làm cho bất kỳ viền xung quanh căn nguyên vi sinh đều nhìn thấy như một quầng sáng. Trong dịch não tủy, xét nghiệm này không nhạy như xét nghiệm tìm kháng nguyên cryptococcus. Độ đặc hiệu cũng hạn chế; bạch cầu cũng có thể có vách.

Nhuộm mực Ấn Độ (Cryptococcus neoformans)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này là một vi ảnh ánh sáng của C. neoformans nhuộm mực Ấn Độ. Nhuộm mực Ấn Độ làm cho các bao xung quanh các sinh vật có thể nhìn thấy dưới dạng quầng sáng (vòng phát sáng).
CDC/Brinkman/THƯ VIỆN ẢNH KHOA HỌC

Nhuộm Warthin-Starry và nhuộm Dieterle

Nhuộm bạc được sử dụng để quan sát các vi khuẩn như

Nhuộm Warthin-Starry (Bartonella henselae)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này cho thấy một ảnh hiển vi ánh sáng của vi khuẩn B. henselae nhuộm bạc Warthin-Starry. Khi nhuộm Warthin-Starry, chúng xuất hiện dưới dạng các sinh vật nhỏ, đen, đơn lẻ hoặc thành cụm như ở trung tâm của vi ảnh. Chúng thường được tìm thấy ở những vùng hoại tử và trong mạch máu.
WEBPATHLOGY/THƯ VIỆN HÌNH ẢNH KHOA HỌC
Nhuộm Warthin-Starry (Borrelia burgdorferi)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này là một vi ảnh ánh sáng của vi khuẩn B. burgdorferi nhuộm Warthin-Starry (mũi tên) trong một mẫu mô tim.
CDC/bác sĩ, tiến sĩ Sherif Zaki; DVBD/THƯ VIỆN ẢNH KHOA HỌC

Nhuộm Wright và nhuộm Giemsa

Phương pháp nhuộm này được sử dụng để phát hiện những căn nguyên sau đây:

Nhuộm giêm sa Wright tiêu bản máu ngoại vi
Dấu các chi tiết
Nhuộm giêm sa Wright là hỗn hợp của thuốc nhuộm cơ bản (xanh methylene) có màu xanh lam và thuốc nhuộm axit (eosin) có màu đỏ. Do đó, các thành phần axit của tế bào (nhân, RNA tế bào chất, các hạt ưa bazơ) nhuộm màu xanh lam hoặc tím và các thành phần cơ bản của tế bào (huyết sắc tố, hạt bạch cầu ái toan) có màu đỏ hoặc cam.
Được sự cho phép của nhà xuất bản. Từ Tefferi A, Li C. Trong Tập ảnh về Huyết học lâm sàng. Biên tập bởi JO Armitage. Philadelphia, Current Medicine năm 2004.

Nhuộm trichrome (nhuộm Gomori-Wheatley) và nhuộm sắt Hematoxylin

Các phương pháp nhuộm này được sử dụng để phát hiện các kí sinh trùng trong ruột.

Phương pháp nhuộm Gomori-Wheatley được sử dụng để phát hiện microsporidia. Nó có thể bỏ sót trứng giun và ấu trùng và không xác định được một cách chắc chắn Cryptosporidium. Nấm và tế bào hấp thụ dạng vết.

Nhuộm sắt hematoxylin có thể phân biệt các tế bào, xâm nhập tế bào, và nhân tế bào. Trứng giun có thể nhuộm quá tối để có thể nhận dạng.

Nhuộm Trichrome (loài Blastocystis)
Dấu các chi tiết
Hình ảnh này cho thấy loài Blastocystis được nhuộm ba màu.
Hình ảnh từ Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh, Y tế Toàn cầu, Phòng Các bệnh Ký sinh trùng và Sốt rét.