رنگ ‌آمیزی گرم  Gram staining
رنگ ‌آمیزی گرم یکی از مهم‌ ترین و رایج ترین روش‌ های رنگ آمیزی در میکروبیولوژی است که اولین بار توسط دانشمند دانمارکی کریستین گرم ابداع شد. در این روش رنگ آمیزی، باکتری ها بر اساس رنگ باکتری پس از رنگ آمیزی به دو دسته گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می ‌شوند. رنگ باکتری پس از رنگ آمیزی به توانایی حفظ رنگ اول آن و به عبارتی به ساختار دیواره سلولی باکتری بستگی دارد. در رنگ آمیزی گرم باکتری‌ های گرم مثبت پس از رنگ آمیزی به رنگ بنفش و باکتری‌ های گرم منفی به رنگ قرمز دیده می‌ شوند. اگر چه هر دو گروه یعنی باکتری‌ های گرم مثبت و گرم منفی دارای دیواره سلولی می ‌باشند ولی تفاوت بین این دو گروه مربوط به خواصی است که در ساختار دیواره سلولی آن ها وجود دارد. دیواره سلولی در باکتری‌ های گرم مثبت از یک لایه ضخیم از پپتیدوگلیکان تشکیل شده است در حالی که در باکتری‌ های گرم منفی ضخامت این لایه به حداقل می‌رسد.

روش رنگ ‌آمیزی گرم
قبل از شروع رنگ آمیزی ابتدا باید یک فروتی از محیط کشت خالص باکتری بر روی لام تهیه شود، در ادامه مراحل رنگ آمیزی گرم به شرح زیر می باشد:
نخست رنگ کریستال ویوله را به مدت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه بر روی فروتی باکتری روی لام می ریزیم، در نتیجه همه باکتری‌ ها به رنگ بنفش درخواهند درآمد.
پس از شستشوی فروتی با آب، رنگ کریستال ویوله را با افزودن لوگول به مدت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه تثبیت می کنیم. لوگل با کریستال ویوله ترکیب شده و ایجاد کمپلکس هایی می ‌نمایید که باعث تثبیت رنگ کریستال ویوله در داخل دیواره سلولی باکتری می‌ شود. پس ازاین مرحله نیز، همه باکتری ها همچنان به رنگ بنفش دیده می‌شوند.

مرحله رنگ زدایی:
مرحله رنگ زدایی مهم ‌ترین مرحله رنگ آمیزی است. در این مرحله پس از شستشوی لام با آب، لام به مدت 15 تا 20 ثانیه در معرض مواد رنگ زدا مانند الکل استون قرار می‌گیرد، سپس با آب شسته می شود. در باکتری های گرم منفی که دارای لایه های پپتیدوگلیکان محدود و غشای خارجی غنی از چربی هستند، این حلال باعث حذف این لایه ها و غشا می ‌گردد و باکتری رنگ مراحل قبل را از دست می‌ دهد. ولی در باکتری های گرم مثبت به علت ضخامت زیاد لایه پپتیدوگلیکانی و عدم وجود لیپید فراوان در غشا رنگ مرحله قبل از غشا خارج نمی‌ شود. در نتیجه پس از این مرحله باکتری های گرم منفی بی رنگ ولی باکتری های گرم مثبت همچنان بنفش باقی خواهند ماند.
در آخر سطح فروتی را با سافرانین یا فوشین (قرمز رنگ) به مدت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه می‌ پوشانیم سپس با آب می شوییم و پس از خشک شدن با میکروسکوپ مورد بررسی قرار می‌ گیرد. در این مرحله باکتری‌ های بی رنگ (باکتری‌ های گرم منفی) به رنگ قرمز درمی‌آیند و باکتری‌ های بنفش (باکتری‌ های گرم مثبت) بدون تغییر رنگ باقی می‌ مانند.

از رنگ آمیزی گرم به دو منظور استفاده می شود:
شناسایی جنس باکتری
انتخاب آنتی بیوتیک مناسب (باکتری های گرم مثبت در مقایسه با باکتری های گرم منفی نسبت به پنی سیلین G حساسیت بیشتری دارند)
با این حال همه باکتری ها را نمی توان با رنگ آمیزی گرم مشاهده نمود. فهرستی از باکتری های مهم از نظر پزشکی که با رنگ آمیزی گرم قابل مشاهده نیستند در لیست زیر آمده است.

باکتری های مهم از نظر پزشکی که با رنگ آمیزی گرم قابل مشاهده نیستند.

۱- مایکوباکتریوم ها: شامل مایکوباکتریوم توبرکلوزیس
علّت عدم مشاهده باکتری: وجود مقدار زیادی چربی در دیواره سلولی که از نفوذ رنگ جلوگیری می کند.
رنگ آمیزی جایگزین: رنگ‌آمیزی اسید فاست

۲- ترپونما پالیدوم:
علت عدم مشاهده باکتری: نازکتر از آن است که دیده شود
رنگ آمیزی جایگزین: میکروسکوپ زمینه تاریک یا آنتی بادی فلوئورسنت

۳- مایکوپلاسما پنومونیه
علت عدم مشاهده باکتری: نبود دیواره سلولی

۴- لژیونلا پنومونیه
علت عدم مشاهده باکتری: عدم دریافت رنگ قرمز
رنگ آمیزی جایگزین: طولانی نمودن مرحله افزودن سافرانین در رنگ آمیزی گرم

۵- کلامیدیا از جمله کلامیدیا تراکوماتیس
علّت عدم مشاهده باکتری: وجود ارگانیسم های درون سلولی، کوچکی سلول

۶- ریکتزیا
علت عدم مشاهده باکتری: وجود ارگانیسم های درون سلولی، کوچکی سلول
رنگ آمیزی جایگزین: رنگ آمیزی گیمسا یا سایر رنگ آمیزی های بافتی