結(jié)核分枝桿菌為修長(zhǎng)略曲折的桿菌，有時(shí)可見分枝狀，因朽邁和抗結(jié)核藥物的作用可呈現(xiàn)多種形態(tài)，如球狀，串珠狀或者絲狀。結(jié)核桿菌為典范的抗酸桿菌，通常難以著色，但在解熱的條件下經(jīng)苯胺染料染色后不易被3%鹽酸酒精脫色，此即細(xì)菌的抗酸性。齊?尼染色法(Ziehl-Neelsen technique）是常用的一種抗酸性染色法（caid-fast stain），經(jīng)此法染色后結(jié)核分枝桿菌呈紅色，背景呈藍(lán)色。用熒光染料金胺"O"染色，在熒光顯微鏡下菌體呈橘黃色。
今年發(fā)明結(jié)核分枝桿菌在細(xì)胞壁外尚有一層莢膜。一般因制片時(shí)遭遇損壞而不易看到。若在制備電鏡標(biāo)本固定前用明膠處置，可以防止莢膜脫水壓縮。在電鏡下可看見菌體外有一層較厚的透明區(qū)，即莢膜，莢膜對(duì)結(jié)核分枝桿菌有必定的維護(hù)作用。
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