3.3.2. Окраска препаратов для люминесцентной микроскопии

Метод основан на наблюдении микроскопических объектов с использованием их способности к свечению. По сравнению с методами обычной микроскопии исследование в свете люминесценции обладает рядом преимуществ: цветное свечение, высокая степень контрастности светящихся объектов на темном фоне, значительно большая площадь поля зрения.

Суть люминесцентной микроскопии заключается в том, что объекты (бактериальные клетки), окрашенные специальными красителями (флюорохромами), под действием облучения их ультрафиолетом испускают излучение в видимом спектре света. В случае, когда объект не окрашен специальными красителями, ультрафиолетовый свет, проходя через объектив и попадая на препарат, поглощается молекулярными структурами объекта и остается невидимым или почти невидимым для человеческого глаза. Если же какие-либо объекты окрашены специальным красителем, то молекулы красителя под действием ультрафиолета возбуждаются и начинают испускать кванты света в длинноволновой области, иначе говоря - светиться. В этом случае клетка становится источником света определенного спектра и хорошо видна на общем темном контрастном фоне препарата.

Источник света должен содержать в своем спектре длину волны, возбуждающую молекулы красителя, а светофильтры подбираются таким образом, чтобы добиться хорошего расхождения между длинами волн возбуждающего ультрафиолетового света и излучения, испускаемого возбужденными объектами.

При люминесцентной микроскопии используют специальный микроскоп. Источником света в нем служит кварц-галогеновая или ртутная лампа. Для красителей системы аурамин/родамин используют подборку из следующих фильтров (на примере микроскопа РПО8 ЛОМО):

- возбуждающий фильтр ФС 1-4,

- запирающий фильтр СЗС 21-2 и

- нейтральный фильтр БС 8-3.

Светофильтры возбуждения служат для выделения из потока излучения источника света тех лучей, которые обеспечивают возбуждение и свечение объекта; эти фильтры устанавливаются в ветви осветителя.

Запирающий светофильтр служит для ограничения (срезания) света возбуждения и пропускания только света люминесценции; этот фильтр устанавливается в наблюдательной ветви.

Наблюдательные (сменные) фильтры имеют разное назначение: фильтры для защиты глаз от попадания красных и инфракрасных лучей; теплозащитные фильтры и др. В отечественных микроскопах применяются фильтры из стекла БС8 для предохранения объектов микроскопии от выцветания.

Люминесцентные красители (аурамин ОО, родамин С и др.) связываются с воскоподобными структурами микробной клетки. При облучении окрашенных клеток возбуждающим светом они начинают светиться оранжевым или ярко-желтым светом на черном или темно-зеленом фоне.

За счет свечения вокруг клетки образуется ореол, благодаря которому видимые размеры светящейся клетки превышают ее физические размеры. В связи с этим окрашенные флюорохромными красителями препараты обычно исследуются при увеличении 250x - 450x, тогда как окрашенные фуксином - при увеличении 800x - 1000x. Разница в увеличении позволяет микроскописту видеть одновременно в 4 - 10 раз большее поле зрения, что существенно сокращает время, необходимое для просмотра мазка. Подсчитано, что если микроскопическое исследование необходимой площади мазка при окраске по Ziehl-Neelsen продолжается приблизительно 10 минут, то для исследования той же площади мазка методом люминесцентной микроскопии потребуется только 2 - 3 минуты.

Наряду с этим при люминесцентной микроскопии отмечается значительно большая резкость и контрастность микроскопической картины, что повышает комфортность микроскопического исследования. Для глаза исследователя значительно легче обнаружить флюоресцирующие оранжевые или ярко-желтые микобактерии на темном (при гашении фона метиленовым синим или перманганатом калия) или темно-красном (при гашении фона акридиновым оранжевым) фоне, чем выявить красные микобактерии на голубом фоне клеточного детрита при окраске по Ziehl-Neelsen. Это делает метод люминесцентной микроскопии особенно ценным при исследовании олигобациллярного материала.

Указанные преимущества наиболее выражены при использовании люминесцентной микроскопии в лабораториях, выполняющих ежедневно большое число исследований (порядка 30 и более).

Мазки для люминесцентной микроскопии предпочтительно готовить из осадка после обработки материала детергентом с последующим отмыванием и центрифугированием. Перед нанесением материала осадка на предметное стекло необходимо добиться нейтрального значения pH (6,8 - 7,0). С этой целью осадок нейтрализуют несколькими каплями 6% раствора соляной кислоты или 6% едкого натра (в зависимости от метода обработки материала), тщательно встряхивают и с помощью бумажной индикаторной полоски определяют уровень pH (оптимально 6,8) осадка.

Во всех сомнительных случаях микроскопической картины для контроля следует использовать микроскопию мазка, повторно окрашенного по методу Ziehl-Neelsen.

3.3.2.1. Оборудование и реактивы для окраски флюорохромными красителями:

- раковина или специальный вместительный лоток для проведения окраски;

- специальный штатив ("рельсы") для окраски мазков на предметных стеклах;

- пинцет или щипцы для взятия предметных стекол с мазками;

- газовая или спиртовая горелка для фиксации препарата, если он не фиксирован ранее в сушильном шкафу; или металлический стержень с ватным тампоном, используемого вместо горелки для фиксации препарата, если он не фиксирован ранее в сушильном шкафу;

- раствор флюоресцентных красителей;

- раствор для обесцвечивания мазков;

- раствор для гашения фона обесцвеченного мазка;

- емкость с дистиллированной водой для промывания мазков;

- штатив для просушивания окрашенных стекол на воздухе в вертикальном или наклонном положении.

ПРИ ОКРАСКЕ ФЛЮОРОХРОМНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕЛЬЗЯ ПОДОГРЕВАТЬ МАЗКИ И ПОЛЬЗОВАТЬСЯ НАКЛАДКАМИ ИЗ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ БУМАГИ!

Промывание мазков в процессе окраски следует производить только дистиллированной водой, так как водопроводная вода содержит соединения хлора, которые могут изменять флюоресценцию.

В случае невозможности проведения немедленной микроскопии окрашенные мазки рекомендуется сохранять, прикрыв черной бумагой во избежание ослабления флюоресценции.

При окраске мазков необходимо:

- избегать неполного обесцвечивания;

- не делать толстых мазков, так как это затрудняет обесцвечивание и фиксацию мазка на стекле.

Мазки, которые использовались для флюоресцентной микроскопии, в случае сомнений в истинности феномена кислотоустойчивости можно повторно окрасить по методу Ziehl-Neelsen.

В нашей стране наибольшее распространение получили следующие методы окраски микобактерий люминесцентными красителями:

3.3.2.2. Метод окраски аурамином ОО и родамином С

Реактивы:

- спирт этиловый 96° марки ОП-2, ТУ 6-09-4512-77;

- кислота соляная концентрированная, ГОСТ 3118-77;

- метиленовый синий хлорид, ТУ 6-09-945-75;

- аурамин ОО (аурамин О-Sigma);

- родамин С, ТУ 6-09-2463-77 (родамин В-Sigma);

- вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

Приготовление растворов:

Раствор 1. Раствор аурамина - родамина:

Каждый краситель растворяют отдельно в 150 - 200 мл дистиллированной воды и помещают в термостат при 37 °C на 18 - 24 часа. Затем растворы сливают в одну емкость и доводят общий объем до 1000 мл.

Приготовленной раствор красителей хранят в емкости из темного стекла в прохладном, защищенном от света месте.

АУРАМИН ОБЛАДАЕТ КАНЦЕРОГЕННОЙ АКТИВНОСТЬЮ, ПОЭТОМУ НЕ СЛЕДУЕТ ДОПУСКАТЬ ПОПАДАНИЯ НА КОЖУ ЕГО ПОРОШКА ИЛИ РАСТВОРА.

Раствор 2. Обесцвечивающий раствор:

Аккуратно добавить 3 мл концентрированной соляной кислоты к 97 мл этилового спирта.

ВСЕГДА ОСТОРОЖНО ВЛИВАЙТЕ КИСЛОТУ В СПИРТ, НО НЕ НАОБОРОТ!

Раствор 3. Гаситель фона:

В 100 мл дистиллированной воды растворить 25 мг метиленового синего хлорида.

Хранение растворов. Написать на этикетке название раствора, концентрацию, дату приготовления и срок хранения. Растворы желательно хранить в темной посуде при комнатной температуре в течение 3 месяцев. Перед использованием растворов их просматривают для исключения преципитата. Если последний обнаружен, раствор можно профильтровать.

Процедура окраски:

1. Стекла с фиксированными мазками раскладывают на специальные штативы "рельсы" для окраски так, чтобы они не касались друг друга.

2. Мазки заливают раствором 1 на 1 час.

НЕ НАГРЕВАТЬ МАЗКИ И НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПОЛОСКИ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ БУМАГИ!

3. Тщательно, но аккуратно промывают мазки дистиллированной водой.

4. Обесцвечивают раствором 2 (солянокислый спирт) в течение 3 мин.

5. Промывают дистиллированной водой.

6. Гашение фона осуществляют раствором 3 в течение 60 сек. Если препарат имеет интенсивную синюю окраску, можно очень аккуратно повторно промыть его дистиллированной водой.

7. Мазки высушивают при комнатной температуре в вертикальном или наклонном положении.

3.3.2.3. Метод окраски аурамином О

(Hagemann P.К., 1938; CDC 1985; WHO, 1998)

Реактивы:

- спирт этиловый 96° марки ОП-2, ТУ 6-09-4512-77;

- кислота соляная концентрированная, ГОСТ 3118-77;

- фенол кристаллический (карболовая кислота), ГОСТ 6417-72;

- аурамин О-Sigma (2465-27-2);

- акридиновый оранжевый, С.I.46005; или

- перманганат калия, ГОСТ 10163-76;

- вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72;

- безводный двузамещенный фосфат натрия, ГОСТ 4172-66.

Приготовление растворов:

Раствор 1. Спиртовой раствор аурамина О:

Растворить аурамин в спирте.

Аурамин обладает канцерогенной активностью, поэтому не следует допускать попадания на кожу его порошка или раствора.

Раствор 2. Раствор фенола:

Расплавить кристаллы фенола (температура плавления 41 °C) и растворить в дистиллированной воде, пользуясь подогреванием на водяной бане. Довести общий объем до 90 мл.

Раствор аурамина О. Смешать растворы 1 и 2 и перелить в плотно закрывающуюся емкость из темного стекла, которую необходимо хранить в прохладном затемненном месте. На этикетке обозначить название раствора, дату приготовления и срок годности. Готовый раствор может храниться при комнатной температуре в течение 3 месяцев. В процессе хранения раствор может стать мутным, однако это не влияет на качество окрашивания.

Раствор 3. Обесцвечивающий раствор:

Аккуратно добавить концентрированную соляную кислоту к спирту.

ВСЕГДА ОСТОРОЖНО ВЛИВАЙТЕ КИСЛОТУ В СПИРТ, НО НЕ НАОБОРОТ!

Напишите на этикетке название раствора, его концентрацию, дату приготовления и срок хранения. Раствор можно хранить в темной посуде при комнатной температуре в течение 3 месяцев.

Растворы 4. Гасители фона:

Для дополнительного окрашивания препаратов можно использовать растворы перманганата калия или акридинового оранжевого.

а) Раствор перманганата калия:

Растворить перманганат калия в дистиллированной воде и перелить в плотно закрывающуюся бутыль из темного стекла. На этикетке обозначить название раствора, концентрацию, дату приготовления и срок годности.

Готовый раствор может храниться при комнатной температуре в течение 3 месяцев.

б) Раствор акридинового оранжевого:

Растворить фосфат натрия в дистиллированной воде. Добавить акридиновый оранжевый.

Хранение реактивов. Хранят приготовленные растворы в плотно закрывающейся темной емкости. На этикетке обозначают название раствора, дату приготовления и срок годности. Готовый раствор может храниться при комнатной температуре в темном месте в течение 3 месяцев.

Процедура окраски:

1. Стекла с фиксированными мазками раскладывают на специальные штативы "рельсы" для окраски так, чтобы они не касались друг друга.

2. Мазки заливают раствором аурамина О на 15 минут.

НЕ НАГРЕВАТЬ МАЗКИ И НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПОЛОСКИ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ БУМАГИ!

3. Тщательно, но аккуратно промывают мазки дистиллированной водой.

4. Обесцвечивают раствором 3 (0,5% раствор солянокислого спирта) в течение 2 минут.

5. Промывают дистиллированной водой каждое стекло до тех пор, пока не смоются остатки краски.

6. Гашение фона осуществляют раствором перманганата калия или акридинового оранжевого в течение 2 минут.

При использовании перманганата калия время его воздействия не должно превышать 2 минуты. Точность экспозиции имеет решающее значение, так как при передержке интенсивность флюоресценции микобактерий может уменьшаться.

7. Мазки промывают дистиллированной водой.

8. Мазки высушивают при комнатной температуре в вертикальном или наклонном положении.

3.3.2.4. Хранение приготовленных мазков

Приготовленные мазки хранят в защищенном от света месте при комнатной температуре. Используют специальные коробки. Стекла не должны соприкасаться друг с другом для исключения повреждения целостности мазка. Положительные мазки хранят 1 год и более, если больной находится это время в стационаре. Окрашенные флюоресцентными красителями мазки чувствительны к дневному и ультрафиолетовому свету. Во время процесса микроскопирования они способны обесцветиться за несколько секунд. Для исключения этого мазки просматривают достаточно быстро, а при необходимости сделать паузу перекрывают поток света от лампы шторкой. Обесцветившиеся мазки можно повторно окрасить, однако это не всегда приводит к полному восстановлению препарата.