Das Prinzip der Immunoassays

Das Grundprinzip dieser Assays ist die Spezifität der Antikörper-Antigen-Reaktion. Es gibt mehrere verschiedene Formate von Immunoassays (siehe unten unter "Arten von Immunoassays"), aber alle beinhalten einen spezifischen Antikörper, der an sein Antigen bindet, und eine Markierung, die zum Nachweis des Antigen-Antikörper-Komplexes verwendet wird.

Die Markierung kann mit dem primären Antikörper, der an das Antigen bindet, mit einem sekundären Antikörper, der an den primären Antikörper bindet, oder mit einem Teil des Antigens, der der Probe hinzugefügt wird und mit dem zu messenden Antigen konkurriert, verknüpft werden. Um die Bindung von der freien Fraktion zu trennen, ist mindestens ein Waschschritt erforderlich. Da Immunoassays in der Regel mehrere Wasch-, Dispensier- und Inkubationsschritte beinhalten, werden Assay-Workstations häufig zur Automatisierung des Prozesses eingesetzt.

Arten von Immunoassays

Immunoassays nach Art des Signals

Eine sinnvolle Methode zur Klassifizierung von Immunoassays ist die Art des gemessenen Signals, da dies einen Einfluss auf die Empfindlichkeit und die für die Messung erforderliche Instrumentierung hat. Die häufigsten Arten von Immunoassays sind:

  • ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay):  Hierbei wird das Signal von einem Enzym geliefert, das ein farbiges Substrat erzeugt, das mittels Absorption gemessen wird. Die Messungen erfolgen in der Regel mit einem ELISA Reader oder an einer  ELISA Workstation, die den kompletten Assay automatisiert. Es handelt sich um die häufigste Form des Immunoassays, aber der ELISA hat eine begrenzte Sensitivität, die durch den Wechsel zu empfindlicheren Nachweisverfahren verbessert werden kann.
  • FIA (Fluorescent ImmunoAssay): Hierbei wird das Signal von Fluoreszenzfarbstoffen (z.B. FITC) bereitgestellt. Die Messung erfolgt in diesem Fall mit einem Mikroplattenfluorometer.
  • CLIA (ChemiLuminescent ImmunoAssay): Das Signal wird von einem Enzym bereitgestellt, das eine Reaktion katalysiert, die Licht erzeugt. Sie werden mit einem Mikroplatten-Luminometer gemessen. Die Lumineszenz ist eines der Detektionsverfahren mit der höchsten Empfindlichkeit.
  • RIAs (RadioImmunoAssay): Das Signal wird über die Strahlung eines Radioisotops, wie beispielsweise 125I, erzeugt. Da es sich oft um Gamma-emittierende Isotope handelt, werden sie in der Regel mit einem Gamma-Zähler gemessen. Radioaktive Strahlung ist ebenfalls eine der Detektionsmethoden, die die höchste Empfindlichkeit bietet.
  • Neuere Detektionstechnologien werden ebenfalls bei Immunoassays eingesetzt, wie z.B. TRF und Alpha Technologie.

Immunoassays nach dem Format

Je nachdem, welche Antigen-Antikörper-Komplexe gebildet werden und wo sich das zu quantifizierende Signal befindet, gibt es mehrere verschiedene Immunoassay-Formate. Da die Terminologie aus dem gängigsten Immunoassay, dem ELISA, stammt, werden sie oft mit dem Namen der jeweiligen ELISA-Formate bezeichnet:

  • Direkter ELISA: Der markierte Antikörper bindet direkt an das interessierende Antigen.
  • Indirekter ELISA: Der markierte Antikörper bindet den interessierenden Antikörper, der an ein immobilisiertes Antigen gebunden ist.
  • Sandwich ELISA: Das interessierende Antigen wird zwischen einem immobilisierten Antikörper und dem markierten Antikörper eingefangen.
  • Kompetitiver ELISA:Das Probenantigen konkurriert mit einem Inhibitorantigen, das an eine begrenzte Menge von markierten Antikörpern bindet.

Weitere Informationen zu den Immunoassay-Formaten finden Sie auf unserer Seite ELISA-Formate.

Anwendungen von Immunoassays

Immunoassays werden häufig in der Forschung, Wirkstoffforschung und Diagnostik für den hochspezifischen und kosteneffizienten Nachweis von Analyten eingesetzt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

  • Tumormarker, z.B. AFP, CEA, hCG, PSA, etc.
  • Kardiale Marker, z.B. CK-MB, CRP, Digoxin, Myoglobin,…
  • Zellbasierte Assays, z.B. Zellzytotoxizität
  • Allergie, z.B. Histamine, Eier, Milch, Mandeln, etc.
  • Wachstumsschwäche, z.B. hGH
  • Enzymaktivität
  • Hormon- und Steroidscreening, z.B. T4, fT3, TSH
  • Drogenmissbrauchsscreening, z.B. Amphetamine, Kokain, LSD,...
  • Immunologisches Screening
  • Infektionskrankheiten, z.B. Chlamydien, CMV, Hepatitis, Röteln, etc.
  • Veterinärmedizin, z.B. bakterielle Infektion, Fruchtbarkeit, Medikamente, BSE,…
  • Lebensmittel und Getränke, z.B. Krankheitserreger, Toxine,…
  • Wasseranalytik, z.B. bakterielle Verunreinigungen, Toxine, Schwermetalle,…
  • Landwirtschaft, z.B. Endotoxine, Pestizide,…
  • Umwelt, z.B. Industriechemikalien, Pestizide, Tenside,…

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