Trên phết nhuộm Gram, B. anthracis là trực khuẩn Gram dương lớn đầu vuông đường kính 1-1,5 x 3-5 mm xếp thành chuỗi. Trên các phết nhuộm trực tiếp từ bệnh phẩm thường không thấy nha bào nhưng lại thấy nang. Ngược lại nha bào thường thấy ở các lứa cấy ủ trong khí trường CO2 còn nang thì lại không thấy ở phết nhuộm vi khuẩn từ thạch máu ủ bình thường. Nha bào hình bầu dục, nằm giữa hay gần một đầu tế bào vi khuẩn và không làm phồng tế bào.
Khi nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng với 5% CO2 hoặc nuôi cấy trong các môi trường cơ bản khác có cho thêm 0,7% sodium bicarbonat, dòng vi khuẩn độc lực sẽ xuất hiện dưới dạng là các trực khuẩn có nang. Nang này có thể thấy được bằng phương pháp nhuộm mực Tàu
Vi
khuẩn mọc tốt trên môi trường bình thường như thạch dinh dưỡng,
thạch máu nhưng không mọc được trên MC. Khác với các loại
Bacillus khác, B. anthracis không tiêu huyết trên thạch
máu. Khúm B. anthracis phẳng hoặc hơi lồi. Khúm của dòng
độc lực thì xám trắng, hơi thô ráp, bờ không đều, có hình
dạng giống "đầu sứa" hoặc dạng kính mờ. Nếu dùng que
cấy nâng một góc khúm khuẩn lên thì phần còn lại của khúm
khuẩn cũng được nâng lên theo giống như lòng trắng trứng,
đó là đặc tính kết dính của khúm khuẩn.
Ðịnh danh B. anthracis trong phòng xét nghiệm dựa theo các tiêu chuẩn sau:
Ø Khúm khuẩn phẳng bờ không đều (dạng kính mờ, dạng đầu sứa), không tiêu huyết trên thạch máu.
Ø Trực khuẩn Gram dương, có nha bào ở giữa xếp thành chuỗi giống "cây tre", có nang.
Ø Không di động.
Ø Tiết lecithinase, catalase.
Ø Thử nghiệm với 0,5-10U/ml Penicillin cho hình ảnh "chuỗi ngọc trai".
Ø Không mọc được trên môi trường Phenylethyl alcohol (PEA).
Có thể hỗ trợ định danh bằng các test kit API, Plainview, NY hoặc nhuộm kháng thể huỳnh quang chuyên biệt.
Các thử nghiệm khác:
Ø Tạo nang trên môi trường thạch bicarbonate.
Ø Phân tích acid béo tế bào vi khuẩn bằng sắc ký khí.
Ø Gửi dòng phân lập đến labô chuẩn thức (reference laboratory) làm thử nghiệm nhạy cảm với g-phage.
Ø DNA probes, PCR, Dot ELISA.
Dùng kỹ thuật ELISA để phát hiện kháng thể kháng độc tố. Chẩn đoán huyết thanh học dương tính khi khi hiệu giá kháng thể giữa giai đoạn cấp và giai đoạn hồi phục cách nhau 4 tuần tăng gấp 2 lần hoặc hiệu giá kháng thể 1 lần duy nhất >1/32.
Test da chẩn đoán bệnh than được đánh giá bởi Liên bang Xô Viết trước đây như là biện pháp thay thế cho chẩn đoán vi khuẩn học bệnh than ở người (có thể chỉ 10-40% ca trong vòng 3 tuần đầu của bệnh). Kết quả của test da phát hiện được miễn dịch qua trung gian tế bào của vi khuẩn than dương tính trong 81% cas trong 3 ngày đầu của bệnh và 97% cas trong 2-3 tuần kế tiếp. Tỉ lệ dương tính còn 82% sau 4-15 năm và 72% sau 16-31 năm sau khi khỏi bệnh. Vì vậy test da dường như là một phương pháp có giá trị trong chẩn đoán sớm bệnh than cấp tính đồng thời là biện pháp duy nhất có sẵn để chẩn đoán hồi cứu bệnh than ở người.
Nơi tàng trữ chủ yếu của B. anthracis là trong đất, tuy nhiên chu kỳ của trực khuẩn than trong đất là một hiện tượng phức tạp. B. anthracis có thể tồn tại trong vài loại đất trong hàng năm nhưng không nhất thiết dẫn đến bệnh. Giai đoạn dinh dưỡng rất cần thiết vì nhờ đó nha bào của vi khuẩn nhân lên đến một mật độ đủ để gây nhiễm cho gia súc chăn thả. Chu kỳ của vi khuẩn trong súc vật ăn cỏ: nhiễm bệnh ® chết ® phóng thích vi khuẩn vào đất và các nguồn nước xung quanh. Biến động về tỉ lệ bệnh mới theo mùa có thể phản ánh sự thay đổi vể kiểu chăn thả gia súc hoặc phân bố nha bào trong đất.
Sự phác họa chính xác về sự lan rộng nhiễm vi khuẩn trong đất có ý nghĩa thực tế trong mục tiêu loại trừ B. anthracis trong khu vực. Gruinard Island (ngoài khơi bờ biển tây bắc Scotland) là nơi được thử nghiệm chiến tranh sinh học với khoảng 4 x 1014 nha bào. Hơn 40 năm sau nha bào còn đầy đủ độc lực vẫn tồn tại. Năm 1987 việc khử khuẩn B. anthracis trên đảo này với hỗn hợp formaldehyde và nước biển cho thấy có thể loại trừ vi khuẩn này ra khỏi một vùng xác định bằng kỹ thuật đơn giản nhưng tốn kém đáng kể.
Việc kiểm soát và phát hiện B. anthracis trong môi trường là vấn đề quan trọng. Một số phương pháp trực tiếp để phát hiện B. anthracis trong đất đã được báo cáo như dùng môi trường thạch phân lập nhưng cũng không ức chế chế được hoàn toàn quần thể vi khuẩn trong đất, đặc biệt là B. cereus, B. subtilis, B. polymyxa với một số tính chất khác biệt. Những kỹ thuật này còn hạn chế về độ nhạy, nhưng cho đến nay, hệ thống phân lập và tăng sinh B. anthracis vẫn chưa có.
Trong khi nghiên cứu dịch tễ học, các trực khuẩn Gram dương được phân lập dựa theo các test qui ước giống như B. anthracis nhưng không sinh nha bào hoặc không gây bệnh than trên thử nghiệm động vật, thường gây nhầm lẫn trên lâm sàng và labo thú y là B. cereus hoặc đơn giản hơn là Bacillus spp và vì vậy bị bỏ sót đi một cách không hợp lý. Các ứng dụng mới đây như DNA probes, PCR, các hệ thống phát hiện kháng nguyên độc tố đặc hiệu và thử nghiệm kháng thể đơn dòng đã cho thấy có một tỉ lệ các dòng B. anthracis đã bị mất plasmid mang gen sinh nha bào.
Yếu tố quan trọng để chẩn đoán bệnh than là có nguồn gốc tiếp xúc với tác nhân nhiễm khuẩn. Rất hiếm trường hợp bệnh than không xác định được nguồn gốc tiếp xúc.
Nghi ngờ thể da khi bệnh nhân có nổi sẩn không đau, ngứa, thường ở các vị trí tiếp xúc của cơ thể. Phát hiện trực khuẩn than bằng cách phết que gòn tiệt trùng vào dịch ở các mụn nước sau đó đem nhuộm và nuôi cấy.
Chẩn đoán phân biệt:
Ø Bệnh do Staphylococci.
Ø Bệnh dịch hạch.
Ø Bệnh tularemia.
Các triệu chứng ban đầu do hít phải trực khuẩn than không đặc hiệu và giống như các bệnh đường hô hấp trên khác. Ðặc điểm của bệnh là với tiến triển đột ngột đến giai đoạn cấp tính, có tình trạng suy hô hấp nặng.
X quang phổi: trung thất dãn rộng là hình ảnh điển hình của bệnh than thể hô hấp.
Thể tiêu hóa: có các triệu chứng viêm dạ dày ruột. Có thể tìm thấy vi khuẩn trong chất nôn và phân của bệnh nhân nhiễm. Một khả năng chẩn đoán khác là bệnh có thể ở mức nặng vừa như lỵ và nhiễm Yersinia. Có thể có dấu hiệu và triệu chứng của viêm hầu họng nặng như thỉnh thoảng gặp ở nhiễm trùng do Streptococci.
Trong viêm màng não và nhiễm trùng huyết nên xác định vị trí nhiễm trùng tiên phát.
