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Elisa - Nachweis mit Hilfe einer Immunreaktion

Als enzymgekoppelter Immunadsorptionstest (EIA) bzw. Enzyme Linked Immunosorbent Assay (Elisa) wird ein Nachweistest bezeichnet, der auf der Interaktion von Antigen und Antikörper sowie einer enzymatischen Farbreaktion beruht.

Der ELISA kann Proteine, Viren, niedermolekulare Verbindungen (z.B. Hormone, Toxine und Pestizide) u.a. in einer Probe (Blutserum, Milch, Urin etc.) nachweisen.

  • Grundlage:
  • Spezifität von Antikörpern 
  • Antigen wird von einem spezifischen Antikörper (primärer Antikörper) erkannt.
  • Sekundärer Antikörper wird zugegeben, der spezifisch den primären Antikörper bindet. Der mit einem Enzym markierte (gekoppelte) sekundäre Antikörper dient zur Sichtbarmachung und Verstärkung des Signals der Antigen-Antikörper-Interaktion.

Eine von dem Enzym katalysierte (Farb-)Reaktion weist vorhandenes Antigen nach. Ein spezielles zugegebenes Substrat wird vom Enzym umgesetzt. Das entstehende Reaktionsprodukt wird durch einen Farbumschlag, durch Fluoreszenz oder Chemolumineszenz angezeigt. Die Stärke des (Farb-)Signals ist dabei von der Antigenkonzentration abhängig, sodass der ELISA auch für quantitative Bestimmungen verwendet werden kann.

 

Übersicht ELISA-Assay: Antigen wird an die Kunststoffmatrix der Well-Platten gebunden. Überschüssiges Protein wird durch Waschen entfernt. Primäre Antikörperlösung wird auf die Antigenprobe aufgebracht, nach kurzer Inkubation wird auch hier der Überschuss abgewaschen. Sekundärer Antikörper kann an primären Antikörper binden, abwaschen des Überschusses erfolgt ebenfalls nach kurzer Inkubationszeit. Der an ein Enzym gekoppelte sekundäre Antikörper dient zur Sichtbarmachung positiver Proben. Wird das Substrat zugegeben, so kann das gekoppelte Enzym nun das Substrat umsetzten. Ein Farbsignal kann detektiert werden.

Übersicht ELISA

Antigen wird an die Kunststoffmatrix einer Mikrotiterplatte gebunden. Überschüssiges Protein wird durch Waschen entfernt. Eine Lösung mit dem primären Antikörper wird auf die Antigenprobe aufgebracht, nach einer Inkubation wird auch hier der nicht gebundene Überschuss abgewaschen. Eine Lösung mit dem sekundären Antikörper, der an den primären Antikörper binden kann, wird aufgetragen. Nach einer Inkubationszeit wird überschüssiger Antikörper erneut abgewaschen. Das an den sekundären Antikörper gekoppelte Enzym dient zur Sichtbarmachung positiver Proben. Wird das Substrat zugegeben, setzt das Enzym, das über den sekundären und den primären Antikörper am Antigen bindet, das Substrat um. Ein Farbsignal kann detektiert werden.

Anwendungen des ELISA

Human- und Veterinärmedizin:

  • Nachweis von Krankheiten wie AIDS, SARS, Lyme Disease, BSE, West Nile Virus und viele mehr
  • Nachweis von Parasiten
  • Nachweis von Antikörpern, z.B. zur Titerbestimmung nach Impfungen oder zum Nachweis durchgemachter Erkrankungen
  • Nachweis der Schwangerschaft über Urinteststäbchen (Hormon hCG: humanes Choriongonadotropin)
  • Nachweis von Drogen wie Kokain usw.
  • Nachweis biologischer Waffen

Agrar:

  • Diagnose von Pflanzenkrankheiten durch Erregernachweis; z.B. Zuckerrübenanbau: Boden wird mit ELISA auf Erreger der Rizomania getestet

Lebensmittelanalysen:

  • z.B. Nachweis von Schimmeltoxinen
  • BSE-Test
  • Nachweis von Allergenen (z.B. Erdnüsse)

Video: Elisa - Nachweis mit Hilfe einer Immunreaktion

Enzymgekoppelter Immunadsorptionstest (EIA) bzw. Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) bezeichnet einen Nachweistest, der auf die Interaktion von Antigen und Antikörper sowie einer enzymatischen Farbreaktion beruht.
Lückentext
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Durch Einsatz des ELISA-Assays können Proteine, Viren, niedermolekulare Verbindungen (Hormone, Toxine und Pestizide) in einer Probe (Blutserum, Milch, Urin, etc.) nachgewiesen werden.

Grundlage:
  • Antigen wird von einem spezifischen Antikörper (primärer Antikörper) erkannt.
  • sekundärer Antikörper wird zugegeben, der spezifisch zur Erkennung des primären Antikörpers ist. Dieser mit einem Enzym markierte ( ) sekundäre Antikörper dient zur Verstärkung des Signals der Antigen-Antikörper-Interaktion.
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Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Elisa - Nachweis mit Hilfe einer Immunreaktion ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Immunologie.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses ImmunologieImmunologie
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Immunologie

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  • Immunologie als Thema im Abitur
    • Einleitung zu Immunologie als Thema im Abitur
  • Struktur des Immunsystems
    • Einleitung zu Struktur des Immunsystems
    • Organe des Immunsystems
    • Organisation im Immunsystem
    • Bestandteile der Immunabwehr
      • Einleitung zu Bestandteile der Immunabwehr
      • Strategien der äußeren Immunabwehr
      • Innere Barriere - unspezifisch aber effizient
      • Bestandteile der spezifischen Immunabwehr
      • Zusammenarbeit der Komponenten im Immunsystem
        • Einleitung zu Zusammenarbeit der Komponenten im Immunsystem
        • T-Zell-Typen
  • Vielfalt des Immunsystems
    • Einleitung zu Vielfalt des Immunsystems
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