Die Reagenzien sind für die Ziehl Neelsen Färbung mikroskopischer Präparate zu verwenden, um eine Differenzierung „säurefester“ Bakterien (z.B. Mykobakterien) von anderen nicht „säurefesten“ Bakterien zu ermöglichen. Diese Kontrastfärbung ist eine wichtige Hilfe in der Diagnostik, um bestimmte Krankheitserreger, v.a. von Tuberkulose und Lepra, identifizieren zu können. Eine Zuordnung zu einem bestimmten Genus oder Spezies der Bakterien ist jedoch durch das Merkmal der Säurefestigkeit alleine nicht möglich.
Der Lipidgehalt (Wachse, Mykolsäuren) der Zellwand säurefester Bakterien verhindert die Anfärbung der Organismen mittels den üblichen Färbeverfahren, da dieser ein Eindringen des hydrophilen Farbstoffes verhindert.
Bei der modifizierten Ziehl Neelsen Färbung wird mit Karbol-Fuchsin (Ziehl Neelsen R1) in der Hitze gefärbt. Durch die Kombination Phenol und Hitze ist ein Eindringen des roten Farbstoffes Fuchsin in die Zellwand trotz Lipidschicht möglich. Ebenso wird ein Auswaschen mit den üblichen Entfärbelösungen und bei normalen Temperaturen der „säurefesten“ Bakterien nahezu vollständig verhindert, wodurch diese die Rotfärbung beibehalten. Durch das Reagenz Ziehl Neelsen R2 (Säure-Alkohol-Lösung) findet eine Entfärbung nicht „säurefester“ Bakterien statt. Durch diesen Schritt bleiben nur die „säurefesten“ Bakterien rot gefärbt und alle anderen Bakterien verlieren den Farbstoff. Um auch diese Bakterien sichtbar zu machen, wird eine Gegenfärbung mit Hilfe des Reagenz Ziehl Neelsen R3 (Methylenblaulösung) durchgeführt, wodurch die nicht säurefesten Bakterien blau unter dem Mikroskop erscheinen.
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