9 Fragen zu Immunoassay

Die Interaktion von Antikörpern im Blut des Patienten mit den Antikörpern im Immunoassay kann zu gravierenden analytischen Störungen führen, weil diese Interaktionen unspezifische Bindungen oder Kreuzreaktionen verursachen können. Dies kann die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Testergebnisse beeinträchtigen. Hier sind einige spezifische Gründe: 1. **Heterophile Antikörper**: Patienten können heterophile Antikörper haben, die gegen Tierantikörper gerichtet sind, die häufig in Immunoassays verwendet werden. Diese heterophilen Antikörper können sowohl mit den Fang- als auch mit den Detektionsantikörpern im Assay interagieren und falsche Signale erzeugen. 2. **Rheumafaktoren**: Rheumafaktoren sind Autoantikörper, die gegen den Fc-Teil von IgG gerichtet sind. Sie können ebenfalls unspezifische Bindungen eingehen und die Assay-Ergebnisse verfälschen. 3. **Human Anti-Mouse Antibodies (HAMA)**: Patienten, die mit Mausantikörpern behandelt wurden oder in Kontakt gekommen sind, können HAMA entwickeln. Diese Antikörper können spezifisch mit Mausantikörpern im Assay interagieren und zu falsch positiven oder falsch negativen Ergebnissen führen. 4. **Interferierende Substanzen**: Andere Proteine oder Substanzen im Blut des Patienten können ebenfalls mit den Assay-Komponenten interagieren und die Signalgebung stören. Diese Störungen können zu falschen Diagnosen oder ungenauen Messungen führen, was die klinische Entscheidungsfindung negativ beeinflussen kann. Daher ist es wichtig, Assays sorgfältig zu validieren und gegebenenfalls Maßnahmen zur Minimierung solcher Interferenzen zu ergreifen.

Die Analysezeit eines typischen Immunoassays kann stark variieren, abhängig von der Art des Assays und den spezifischen Bedingungen. Im Allgemeinen dauert ein Standard-Enzyme-Linked Immunosorbent Ass (ELISA) 2 bis 5 Stunden. Schnellere Varianten, wie Point-of-Care-Tests, können Ergebnisse in 15 bis 30 Minuten liefern, während komplexere Assays, wie einige Multiplex-Immunoassays, mehrere Stunden bis zu einem ganzen Tag in Anspruch nehmen können.

Quantitative Immunoassays gibt es seit den 1960er Jahren. Die Entwicklung dieser Techniken begann mit der Einführung des Radioimmunoassays (RIA) durch Rosalyn Yalow und Solomon Berson im Jahr 1960. Diese Methode ermöglichte die Messung von Hormonen und anderen Substanzen im Blut mit hoher Präzision und Sensitivität. Später wurden andere Formen von Immunoassays entwickelt, wie der Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) in den 1970er Jahren, die keine radioaktiven Substanzen verwenden und daher sicherer und einfacher zu handhaben sind.

Magnetisierbare Partikel können in Immunoassays als feste Phase verwendet werden, um die Bindung und Trennung von Zielmolekülen zu erleichtern. Hier ist, wie sie diese Aufgabe übernehmen: 1. **Beschichtung der Partikel**: Die magnetisierbaren Partikel werden mit spezifischen Antikörpern oder Antigenen beschichtet, die an das Zielmolekül binden können. 2. **Bindung des Zielmoleküls**: Wenn die Partikel in eine Probe gegeben werden, binden die beschichteten Antikörper oder Antigene an das Zielmolekül (z.B. ein spezifisches Protein oder ein Pathogen). 3. **Magnetische Trennung**: Ein Magnet wird verwendet, um die Partikel zusammen mit den gebundenen Zielmolekülen aus der Lösung zu ziehen. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Trennung der Zielmoleküle von der restlichen Probe. 4. **Waschen und Detektion**: Die Partikel können gewaschen werden, um ungebundene Substanzen zu entfernen. Anschließend kann das gebundene Zielmolekül durch verschiedene Methoden nachgewiesen werden, z.B. durch enzymatische Reaktionen, Fluoreszenz oder andere Detektionsmethoden. Diese Methode bietet mehrere Vorteile, darunter eine schnellere und effizientere Trennung, die Möglichkeit zur Automatisierung und eine höhere Sensitivität und Spezifität des Assays.

Bei heterogenen Immunoassays bezieht sich die feste Phase auf Material oder die Oberfläche, die ein Antigen oder Antikörper gebunden ist, um die Trennung von gebundenen und ungebundenen Komponenten zu erleichtern. Diese feste Phase kann aus verschiedenen Materialien bestehen, wie z.B. Mikrotiterplatten, Membranen, Kügelchen oder Glasoberflächen. Die Bindung an die feste Phase ermöglicht es, die spezifische Bindung zwischen Antigen und Antikörper zu isolieren und zu analysieren, was die Sensitivität und Spezifität des Assays erhöht.

Chemilumineszenz-Markierungen werden in der Testführung von Immunoassays häufig verwendet, um die Sensitivität und Spezifität der Tests zu erhöhen. Hier ist eine allgemeine Übersicht, wie sie in der Routineanwendung eingesetzt werden: 1. **Markierung von Antikörpern oder Antigenen**: In einem Immunoassay werden entweder Antikörper oder Antigene mit einem chemilumineszenten Stoff markiert. Diese Markierung ermöglicht die Detektion des Zielmoleküls durch die Emission von Licht. 2. **Bindungsreaktion**: Das markierte Molekül wird in die Probe eingebracht, wo es spezifisch an das Zielmolekül (Antigen oder Antikörper) bindet. Diese Bindung ist der Schlüssel zur Spezifität des Tests. 3. **Waschschritte**: Nach der Bindungsreaktion werden mehrere Waschschritte durchgeführt, um ungebundene oder unspezifisch gebundene Markierungen zu entfernen. Dies reduziert Hintergrundrauschen und erhöht die Genauigkeit des Tests. 4. **Substratzugabe**: Ein chemilumineszentes Substrat wird hinzugefügt, das mit der Markierung reagiert und Licht emittiert. Die Intensität des emittierten Lichts ist proportional zur Menge des gebundenen Zielmoleküls. 5. **Messung**: Die Lichtemission wird mit einem Luminometer oder einem ähnlichen Gerät gemessen. Diese Messung liefert quantitative oder qualitative Daten über die Anwesenheit und Menge des Zielmoleküls in der Probe. 6. **Auswertung**: Die gemessenen Lichtsignale werden ausgewertet und mit Standardkurven verglichen, um die Konzentration des Zielmoleküls in der Probe zu bestimmen. Chemilumineszenz-Immunoassays sind besonders nützlich in der klinischen Diagnostik, da sie eine hohe Empfindlichkeit und einen großen dynamischen Bereich bieten. Sie werden häufig in der Diagnostik von Infektionskrankheiten, Hormonanalysen und Tumormarker-Tests eingesetzt.

ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) ist ein heterogener Immunoassay. Das bedeutet, dass es eine Trennung von gebundenen und ungebundenen Komponenten während des Assay-Prozesses erfordert.

Ja, Immunoassays in rein flüssiger Phase sind möglich und werden oft als "homogene Immunoassays" bezeichnet. Diese Assays benötigen keine Trennung von gebundenem und ungebundenem Antigen, was sie einfacher und schneller macht. Ein Beispiel für einen homogenen Immunoassay ist der "Enzyme Multiplied Immunoassay Technique" (EMIT). In solchen Assays wird die Bindung des Antigens an den Antikörper direkt in der Lösung gemessen, oft durch eine Veränderung der Enzymaktivität oder Fluoreszenz.

Immunoassays und photometrische Messungen sind zwei unterschiedliche Methoden zur Analyse von Proben, und ihre Spezifität und Sensitivität können je nach Anwendung variieren. **Immunoassays:** - **Spezifität:** Immunoassays sind in der Regel sehr spezifisch, da sie auf der Bindung von Antikörpern an spezifische Antigene basieren. Diese Bindung ist hochselektiv, was bedeutet, dass Immunoassays oft in der Lage sind, ein bestimmtes Molekül in einer komplexen Mischung zu identifizieren. - **Sensitivität:** Immunoassays können sehr sensitiv sein, da sie in der Lage sind, sehr geringe Mengen eines Analyten zu detektieren. Dies wird oft durch die Verwendung von Enzymen, Fluoreszenz oder Radioaktivität als Signalverstärker erreicht. **Photometrische Messungen:** - **Spezifität:** Photometrische Messungen basieren auf der Absorption von Licht durch eine Substanz bei einer bestimmten Wellenlänge. Die Spezifität hängt von der chemischen Reaktion ab, die zur Bildung des farbigen Produkts führt. Diese Methode kann weniger spezifisch sein, wenn andere Substanzen in der Probe ebenfalls Licht bei ähnlichen Wellenlängen absorbieren. - **Sensitivität:** Die Sensitivität photometrischer Messungen ist oft geringer im Vergleich zu Immunoassays, da sie auf der direkten Messung der Lichtabsorption beruhen. Die Nachweisgrenze hängt von der Extinktionskoeffizienten des Analyten und der Empfindlichkeit des Photometers ab. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Immunoassays in der Regel spezifischer und sensitiver sind als photometrische Messungen, insbesondere wenn es darum geht, geringe Mengen eines spezifischen Analyten in einer komplexen Probe zu detektieren.