Was ist ELISA?
ELISA ist eine Methode zur qualitativen und quantitativen Analyse von Proteinen wie Antigenen und Antikörpern, die in flüssigen Lösungen vorliegen. ELISA ist die Abkürzung für Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay und eine Art immunologischer Test. ELISA nutzt die Spezifität von Antigenen und Antikörpern und ist eine hochpräzise Methode sowohl für die qualitative als auch die quantitative Analyse.
ELISA ist für die quantitative Analyse von Antigenen und Antikörpern weit verbreitet, da kommerzielle Kits verfügbar sind. Im Allgemeinen ist bei ELISA-Kits die Temperaturkontrolle wichtig, so dass darauf geachtet werden muss, dass die Kits nicht bei extrem unterschiedlichen Temperaturen eingefroren oder im Kühlschrank, in dem sie gelagert werden, zu kalt sind.
Je nach Methode können ELISA-Methoden mehrere Schritte erfordern, bevor eine quantitative Analyse durchgeführt werden kann, doch wurden in jüngster Zeit vollautomatische Messgeräte entwickelt, die den Zeitaufwand für die Analyse verringern.
Anwendungen von ELISA
ELISA wird häufig für Analysen im Bereich der Biotechnologie eingesetzt. Ein Beispiel ist die Analyse von Antigenen und Antikörpern in Blut, wie Plasma und Serum. Durch die Entnahme von Blutproben und die Messung der Werte von Autoantikörpern mit ELISA können Krankheiten diagnostiziert und Antikörpertiter nach Impfungen bestimmt werden. ELISA ist daher bei der Analyse von Bluttests in Krankenhäusern weit verbreitet und die Forschung hat in letzter Zeit gezeigt, dass immer mehr Krankheiten mit Hilfe von ELISA festgestellt werden können.
Auch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Allergenen in Lebensmitteln oder das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Lebensmittelallergien lässt sich mit Hilfe von Blutproben der Testperson feststellen.
Die PCR-Methode unter Verwendung von DNA ist als Test für Coronavirus-Antigene und -Antikörper bekannt geworden, aber auch ELISA-Analysen sind in Kits und anderen Formen erhältlich.
Funktionsweise von ELISA
Bei ELISA wird eine Antigen-Antikörper-Reaktion zur Analyse verwendet.
Zunächst wird das zu untersuchende Antigen mit einem für das Antigen spezifischen Antikörper verbunden. Zum Nachweis des gebundenen Antikörpers wird ein mit einem spezifischen Enzym markierter Antikörper weiter gebunden.
Das Antigen, der Antikörper und der enzymgebundene Analyt werden dann mit einem Substrat vermischt, das mit dem Enzym reagiert und eine Farbänderung hervorruft. Der Farbton ändert sich in Abhängigkeit von der Menge der zu analysierenden Substanz und das Absorptionsspektrum wird mit einem Absorptionsspektralphotometer für die quantitative und qualitative Analyse gemessen.
IgG-Antikörper werden häufig in immunologischen Testverfahren einschließlich ELISA verwendet.
ELISA-Verfahren
Es gibt mehrere ELISA-Verfahren und es sind verschiedene Arten von Kits erhältlich. Die einfachste direkte Methode wird hier vorgestellt. Der grundlegende Ablauf der Messung unterscheidet sich nicht wesentlich von den anderen.
Zunächst wird ein Antikörper, der an die zu messende Substanz bindet, auf einer Mikroplatte adsorbiert.
Mit einer Dosierpipette wird eine definierte Menge an flüssiger Probe in die Mikroplatte gegeben. Die Temperatur wird in einem Inkubator kontrolliert und die Probe kann mit den Antigenen und Antikörpern in der flüssigen Probe und auf der Mikroplatte reagieren und binden. Überschüssige Antikörper werden ebenfalls weggewaschen.
Die gebundenen Antikörper werden mit spezifischen Enzymen weiter umgesetzt. Zum Nachweis der Enzymaktivität wird ein Substrat hinzugefügt, das ein anderes Absorptionsspektrum aufweist, wenn es an das Enzym gebunden ist und das Absorptionsspektrum wird nach der Reaktion gemessen und analysiert. Bei dem Substrat handelt es sich häufig um Meerrettichperoxidase (HRP), die zur Erzeugung einer Farbe verwendet wird; bei der Verwendung von HRP muss darauf geachtet werden, dass keine mit Natriumazid oder anderen Inhibitoren beschichteten Blutentnahmeröhrchen verwendet werden, um eine Kontamination zu vermeiden.
Schließlich wird das Absorptionsspektrum mit einem Absorptionsspektralphotometer gemessen und analysiert.
ELISA-Ausrüstung
ELISA erfordert je nach der zu untersuchenden Substanz oft mehrere Schritte für eine genaue Analyse und jeder Schritt wird wiederholt, z. B. Aliquotierung und Waschen. Außerdem werden Pipetten, Mikrotiterplatten, Inkubatoren und Absorptionsanalysatoren benötigt.
In jüngster Zeit wurden Geräte entwickelt, mit denen ein einziges Gerät alle Aufgaben vom Pipettieren bis zur Absorptionsanalyse übernehmen kann. Die Möglichkeit, Messungen vollautomatisch und ohne menschliches Eingreifen durchzuführen, reduziert Fehler und spart Zeit und Mühe.