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19/09/2017 1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA MICROSCOPIA ÓPTICA Microbiologia Geral Profa. Ana Paula Alves - 2017 Unidades de Medida Uma grande vantagem do sistema métrico é que as unidades estão relacionadas umas as outras por fatores de 10. Desse modo, 1 m equivale a 10 decímetros (dm) ou 100 centímetros (cm) ou 1.000 milímetros (mm). 19/09/2017 2 INTRODUÇÃO Os micro-organismos e seus componentes estruturais são medidos em unidades ainda menores, como os micrômetros e os nanômetros. Um micrômetro (μm) é igual a 0,000001 m (10-6 m). micro = a unidade seguinte deve ser dividida por 1 milhão, ou 106 Um nanômetro (nm) é igual a 0,000000001 m (10-9 m). Angstrom (A) era usado antigamente para representar 10-10 m, ou 0,1 nm. Maioria dos organismos estudados 19/09/2017 3 INTRODUÇÃO Anton van Leeuwenhoeck (1632 - 1723) mercador holandês e cientista Ao segurar seu microscópio próximo a fonte de luz, conseguiu observar organismos vivos que eram muito pequenos a serem visto a olho nu A amostra foi colocada na extremidade de um ponto ajustável e visualizada do outro lado através de uma lente minúscula, quase esférica. Maior ampliação possível com esse microscópio foi de 300x 19/09/2017 4 Instrumentos de microscopia: van Leeuwenhoek (séc. XVII) – microscópio simples que possuía uma lente e era similar a uma lupa. Suas lentes chegavam num aumento de 300 vezes – visualização de bactérias Robert Hooke – lentes múltiplas Jackson Lister – desenvolvimento de um microscópio melhor (lentes polidas permitindo uma melhor imagem). As melhorias desse microscópio chegaram ao microscópio de hoje. Louis Pasteur (1822 - 1895) • Inexistência da geração espontânea • Teoria microbiana das doenças • Fermentação, decomposição de alimentos • Pasteurização • Descrição de bactérias associadas às doenças (Staphylococcus, Streptococcus) • Vacina anti-rábica 19/09/2017 5 Robert Koch (1843 - 1910) •Estudo do antraz - Postulados de Koch •Técnicas para obtenção de culturas puras •Placas de Petri •Técnicas de coloração •Estudos com Mycobacterium tuberculosis •Descrição de Vibrio cholerae, Trypanosoma •1905 - Prêmio Nobel de Medicina 1. Microscopia óptica: Refere-se ao uso de qualquer tipo de microscópio que use luz para observar espécimes. 19/09/2017 6 Microscópio ótico composto Principais partes 1.1 Microscópio óptico composto (MO) Apresenta uma série de lentes e utiliza a luz visível como fonte de iluminação. Amostras muito pequenas podem ser examinadas com o MO, bem como parte de seus detalhes finos. Uma série de lentes finamente polidas forma uma imagem claramente focada, que é muitas vezes maior que a amostra em si. 19/09/2017 7 Trajetória da luz iluminador (fonte de luz) condensador (lentes que dirigem os raios de luz através da amostra) lentes objetivas (mais próximas da amostra). A imagem da amostra é novamente ampliada pela lente ocular. AMPLIAÇÃO Podemos calcular a ampliação total da amostra multiplicando a potência de ampliação das lentes objetivas pela da ocular. A maioria dos microscópios usados em microbiologia possui várias lentes objetivas, incluindo 10X (baixa potência), 40X (alta potência) e 100X (imersão em óleo). A maioria das oculares amplia as amostras por um fator de 10. Assim, temos: Ampliação total para lentes de baixa potência: 10 x 10 = 100X 400X para as de alta potência 1.000X para a imersão em óleo. 19/09/2017 8 RESOLUÇÃO (potência de resolução) é a capacidade das lentes de diferenciar detalhes finos e estruturas. capacidade das lentes de diferenciar entre dois pontos com uma distância específica entre os mesmos. Ex.: se um microscópio tem uma resolução de 0,4nm, pode distinguir entre dois pontos se eles estiverem no mínimo a 0,4nm de distância um do outro. Quanto mais curto o comprimento de onda luminosa usada no microscópio, maior a resolução. A luz branca utilizada num microscópio óptico composto tem um comprimento de onda relativamente longo e não pode oferecer resolução a estruturas menores que 0,2µm. Por este fator, a limitação da resolução desse microscópio é de até 2.000X. Para obter imagem clara e detalhada: as amostras devem ter um alto contraste com seu meio. Índice de refração Medida da capacidade de curvatura da luz do meio. Esse índice pode ser alterado por meio da coloração. Para preservar a direção dos raios de luz na maior ampliação, óleo de imersão é colocado entre a lâmina de vidro e a lente objetiva de imersão. O óleo tem o mesmo índice de refração que o vidro, assim, o óleo torna-se parte da óptica do vidro do microscópio. Se não houvesse o óleo, a objetiva teria de ser maior (na pequena a resolução é melhor) para captar a luz. O óleo melhora a potência de resolução das lentes, se não for usado, a imagem torna-se borrada, com baixa resolução. 19/09/2017 9 PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA MICROSCOPIA ÓPTICA Maioria dos microrganismos – parece quase incolor quando observada através de MO padrão. Preparo para observação: coloração 19/09/2017 10 1. Preparando esfregaços para a coloração: Coloração: corar microrganismos com um corante que enfatiza certas estruturas. Antes de serem corados, eles precisam ser fixados (aderidos) à lâmina do microscópio. 1. Preparando esfregaços para a coloração: Fixação: simultaneamente mata os microrganismos e os fixa na lâmina. Também preserva várias partes dos micróbios em seu estado natural com apenas uma distorção mínima. 19/09/2017 11 1. Preparando esfregaços para a coloração: • Esfregaço: filme delgado de material contendo microrganismos é espalhado na superfície da lâmina e deixada secar ao ar. Também se pode passar o bico de Bunsen várias vezes, com o lado do esfregaço para cima ou recobrindo a lâmina com álcool metílico por 1 minuto. Em seguida, a coloração é aplicada e então lavada com água; em seguida, seca-se a lâmina com papel absorvente. Sem a fixação, a coloração poderia lavar os micróbios da lâmina. CORANTES Corantes: sais compostos de um íon positivo e outro negativo, um dos quais é colorido (cromóforo) Corantes básicos – íon positivo. Ex.: violeta genciana, azul de metileno, verde malaquita e safranina. Corantes ácidos – íon negativo. Ex.: eosina, fucsina ácida e nigrosina. 19/09/2017 12 CORANTES Em pH 7, as bactérias são levemente carregadas negativamente. Portanto, o corante básico é atraído à célula bacteriana carregada negativamente. Os corantes negativos se repelem na maioria das bactérias e coram o fundo (coloração negativa) – importante na observação da forma geral da célula, tamanho e cápsula, pois a célula torna-se bem visível contra um fundo escuro contrastante. Coloração Simples Solução aquosa ou alcoólica de um único corante básico Objetivo: corar todo o microorganismo para que as estruturas básicas fiquem visíveis A coloração é aplicada ao esfregaço fixado por um certo período de tempo, e então lavada; a lâmina é seca e examinada 19/09/2017 13 Coloração Simples Substância química adicionada à solução para intensificar a coloração – mordente. Funções: ➢ aumentar a afinidade de uma coloração na amostra biológica ➢ revestir uma estrutura (como um flagelo) para torna-la mais espessa e mais fácil de ver após ser corada Corantes simples utilizados em laboratório: azul de metileno, carbolfucsina, violeta genciana e safranina Colorações diferenciais Reagem de modo distinto com tipos diferentesde bactérias Usados para diferenciação Ex.: Coloração de Gram e Coloração álcool- ácido resistente 19/09/2017 14 Coloração de Gram Desenvolvida em 1884 pelo bacteriologista dinamarquês Hans Christian Gram É um dos procedimentos de coloração mais úteis Classifica as bactérias em 2 grandes grupos: 1. Gram-positivas 2. Gram-negativas Coloração de Gram 1. Um esfregaço fixado pelo calor é recoberto por um corante básico púrpura (violeta de genciana). Impregna todas as células → coloração primária 2. Após curto período, o corante púrpura é lavado e o esfregaço é recoberto por iodo (mordente). Quando o iodo (lugol) é lavado, ambas as bactérias gram-positivas e negativas aparecem em cor violeta escuro ou púrpura 3. A seguir, a lâmina é lavada com álcool ou solução de álcool- acetona → agente descolorante → remove o púrpura das células de algumas espécies, mas não de outras 4. O álcool é lavado e a lâmina é então corada com safranina (corante básico vermelho). O esfregaço é lavado novamente, seco com papel e examinado microscopicamente. 19/09/2017 15 Coloração de Gram Bactérias que retém o corante púrpura após o álcool: gram-positivas Bactérias que perdem a cor violeta escuro ou púrpura após descoloração: gram-negativas ✓ Incolores após lavagem com álcool ✓ Corante safranina coram essas bactérias de rosa 19/09/2017 16 Coloração de Gram Coloração de Gram 19/09/2017 17 Coloração álcool-ácido resistente Também chamada coloração de Ziehl Neelsen Liga-se fortemente às bactérias que possuem material céreo em suas paredes celulares Identificação das bactérias do gênero Mycobacterium (tuberculosis e leprae) E linhagens patogênicas de Nocardia. Coloração álcool-ácido resistente 19/09/2017 18 Coloração álcool-ácido resistente - Mecanismo de coloração 1. Corante vermelho carbolfucsina é aplicado a um esfregaço fixado 2. Lâmina aquecida levemente por vários minutos (calor aumenta a penetração e retenção do corante) 3. Lâmina é resfriada e lavada com água 4. Esfregaço é tratado com álcool-ácido (descolorante) – remove o corante vermelho das bactérias que não são álcool-ácido resistente 19/09/2017 19 Coloração álcool-ácido resistente - Mecanismo de coloração 5. Os microorganismos álcool-ácido resistentes retém a cor vermelha (carbolfucsina é mais solúvel nos lipídeos da parede celular que no álcool-ácido) 6. Bactérias que não são álcool-ácido resistentes (parede celular não possui lipídeo) – carbolfucsina é removida rapidamente durante a descoloração, deixando as células incolores 7. Esfregaço → corado com um contra-corante azul de metileno 8. Células não álcool-ácido resistentes → azul após a aplicação do contra-corante Coloração de Ziehl-Nielsen 19/09/2017 20 Bacilo Álcool Ácido Resistente (BAAR) Colorações especiais Corantes especiais são usados para corar e isolar partes específicas dos microorganismos Ex.: endosporos e flagelos, revelar a presença de cápsulas 19/09/2017 21 Coloração negativa para cápsulas Cápsula – revestimento gelatinoso Relacionada com a virulência do organismo Os materiais capsulares são de difícil coloração, pois são solúveis em água e seriam facilmente removidos em lavagem rigorosa Coloração negativa para cápsulas - Técnica 1. Bactérias são misturadas numa suspensão coloidal fina de partículas coradas (tinta nanquim ou nigrosina) – fornece fundo escuro 2. Uso de corante simples (safranina) para corar as bactérias 3. As cápsulas não aceitam a maioria dos corantes biológicos (devido a sua estrutura química) e aparecem como halos circundando cada célula bacteriana corada 19/09/2017 22 Corante: Nigrosina Coloração negativa para cápsulas - Técnica 19/09/2017 23 Coloração para endosporos (esporos) Endosporo – estrutura especial resistente, dormente, formada dentro de uma célula que protege uma bactéria das condições ambientais adversas Não podem ser corados pelos métodos comuns (simples e Gram) – corantes não penetram na parede do endosporo Coloração para endosporos (esporos) (Técnica de Schaeffer-Fulton): Utiliza-se verde malaquita para a coloração primária. A safranina utiliza-se como contracorante para corar as porções da cápsula que não os endósporos. 19/09/2017 24 Coloração para endosporos (esporos) - Técnica de Schaeffer-Fulton 1. Verde malaquita (coloração primária) é aplicado num esfregaço fixado com calor e aquecido em vapor por cerca de 5 minutos 2. Calor – auxilia na penetração do corante na parede do endosporo 3. Lavagem por 30 segundos com água: remoção do verde Coloração para endosporos (esporos) - Técnica de Schaeffer-Fulton 4. Malaquita de todas as partes da célula (exceto do endosporo) 5. Aplicação de safranina (contra-corante): cora porções da célula que não os endosporos 6. Endósporos aparecem verdes na visualização ao microscópio 19/09/2017 25 Coloração dos flagelos Flagelos bacterianos: estruturas de locomoção muito pequenas para serem vistas com um MO sem coloração Procedimento tedioso e delicado de coloração usa um mordente e o corante carbolfucsina para aumentar o diâmetro dos flagelos até que eles se tornem visíveis no MO 19/09/2017 26 Corante: Carbolfucsina Função: Aumentar diâmetro dos flagelos. Coloração dos flagelos 19/09/2017 27 RESUMINDO... REVISÃO 19/09/2017 28 Revisão 1. O que são corantes catiônicos? 2. O que são corantes aniônicos? 3. Defina coloração simples e coloração diferencial. Explicar o propósito da coloração simples. 4. Qual a finalidade da substância denominada mordente em uma coloração? 5. Diferenciar um corante ácido de um corante básico. 6. Comparar e contrastar a coloração de Gram e a coloração resistente a alcool-acido. 7. Explicar por que cada uma das seguintes coloraçõees e usada: coloração da capsula, coloração do endosporo, coloração dos flagelos. 8. Por que um corante negativo não cora uma célula? 3-7 9. Por que a fixação é necessária na maioria dos procedimentos de coloração?
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