Sebbene i microbi o le cellule animali possano essere visibili al microscopio, le singole parti della minuscola cellula possono essere difficili da differenziare poiché i colori al microscopio possono apparire uguali o la cellula appare trasparente. Gli analisti di laboratorio specializzati nell’analisi microscopica delle cellule utilizzano metodi di colorazione per impartire colori alla cellula, in modo che possano vedere chiaramente le parti. La colorazione differenziale si riferisce al tipo di colorazione che consente all’analista di distinguere i diversi tipi di cellule; è un termine generale che comprende una varietà di procedure di colorazione.
Quando un animale viene scomposto nelle sue cellule, le cellule possono variare nell’aspetto e nella funzione. Specie comunemente diverse hanno insiemi di cellule che appaiono individuali al microscopio. Un esempio comune della differenza tra specie e gruppi è il modo in cui la maggior parte dei batteri può essere divisa in due gruppi in base alla loro reazione a un particolare tipo di colorazione chiamata colorazione di Gram. Hans Christian Gram era un microbiologo danese che per primo inventò la macchia nel 1844, che è ancora di uso comune come primo passo utile per l’identificazione batterica in un ambiente di laboratorio.
Nella colorazione differenziale, un campione di una popolazione batterica viene trattato con serie di coloranti in un processo che prevede passaggi come il riscaldamento e il lavaggio dei campioni, in modo che il colorante entri in tutte le cellule. I vari passaggi utilizzano coloranti come cristalvioletto e fucsina, insieme ad altre sostanze come alcool e iodio per aiutare a fissare il colore. Le cellule che appaiono rosa sono identificate come Gram negative, mentre le cellule di colore blu alla fine del processo sono Gram positive. Questa differenza di colore aiuta il microbiologo a individuare il tipo di parete cellulare della specie, il che aiuta a restringere il possibile elenco di specie a cui appartiene un campione sconosciuto. Oltre a indicare il tipo di Gram, il processo di colorazione differenziale rende più evidenti le forme e le disposizioni delle cellule, il che aiuta anche nell’identificazione.
Le cellule animali possono anche essere ordinate al microscopio con colorazione differenziale. Ad esempio, le cellule che circolano nel sangue reagiscono in modo diverso a determinate macchie. Un esempio è la colorazione di Wright, che incorpora coloranti come eosina e blu di metilene, e che può dire a un analista di laboratorio quali tipi di cellule del sangue sono presenti in un campione ea quale concentrazione. Ad esempio, una cellula eosinofila tende ad assorbire molta colorazione dell’eosina rispetto ad altre cellule del sangue. Gli analisti generalmente utilizzano la colorazione delle macchie identificata attraverso la colorazione differenziale insieme ad altre caratteristiche cellulari come dimensioni, forma e strutture interne per capire quali cellule sono presenti in un campione.