结核杆菌一般不易被着色，因其细胞壁内含有大量的脂质，主要是分枝菌酸，需要经过加热和延长染色时间来促使其着色，结核杆菌中的分枝菌酸与染料结合后，就很难再被酸性脱色剂脱色，所以结核菌俗称『抗酸杆菌』，但抗酸杆菌不是结核菌的同名词！痰涂片阳性只能说明痰中含有抗酸杆菌，有少部分细菌的细胞壁内也有少量分枝菌酸，如非结核分枝杆菌（NTM）、奴卡菌属、micdadei*团菌等可出现抗酸染色弱阳性。
结核菌培养提供准确、可靠的结果，灵敏度高于涂片法，痰TB菌浓度仅需10-个/ml就能检出，常作为结核病诊断的“金标准”，还可进行药物敏感性测定、菌种鉴定并考核治疗反应。但是培养周期较长，通常2~8周，最长需要12周，而且需要生物安全防护III级的实验室。
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