Immunoassays


L. Z.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Grundlagen der Labortechnik im universitären Kontext, mit Fokus auf Immunoassays, analytische Prinzipien und Schnelltests. Sie decken Themen wie das Sandwich- und kompetitive Prinzip, die Herstellung von ELISA-Platten, die Verwendung von monoklonalen und polyklonalen Antikörpern sowie die Signalverstärkung durch Biotin-Streptavidin-Systeme ab. Besonders nützlich für Medizinstudenten und Labortechniker, die ein tiefes Verständnis der analytischen Verfahren und ihrer Anwendungen erlangen möchten.
Karten
41
Lernende
1
Sprache
Deutsch
Kategorie
Medizin
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
27.05.2022 / 27.05.2022

Lernkarten

PETIA

Partikelverstärkte turbidimetrische Immunoassay

ELISA

Enzym Linked Immunosorbent Assay

Enzymgekoppleter Immunkomponenten Anreicherungstest

RIA

Radioimmunoassay

ELFA

Enzym Linked Fluorescent Assay

Mögliche Analyten von Immunoassays?

Proteine

Hormone

Tumormarker

Drogen/Medikamente

Infektionserreger

Mögliche Probenmaterialien?

Liquor, Urin, Stuhl, Speichel, Vollblut, Serum, Plasma

Polyklonale Antikörper?

Immunglobuline gegen das gleiche Antigen, jedoch gegen unterschiedliche Epitope.

Vorteile polyklonalen Antikörper?

Preisgünstig

Schnell/unkomplizierte Herstellung

viele Epitope eines Antigens werden erfasst= hohe sensitivität 

Nachteile polyklonale Ak?

Neigen zur Kreuzreaktivität

Monoklonale Antikörper?

Alle aus einem B-Lymphozyten, binden/erkennen nur ein Epitop eines Antigens.

Hybridomtechnik?

1.) Injektion eines Antigens in eine Maus

2.) Entnahme von Plasmazellen (B-Lymphozyten)

3.) Fusion Plasmazelle mit Myelomzelle (Hybridisierung)

4.) Entstandene Hybridomazelle kultivieren auf HAT (Nähr-/Selektionsmedium, überleben nur fusionierte Hybridomazellen, keine Plasma oder Myelomzellen)

5.) Isolieren der Zelllinien und auswahl der passenden Ak produzierenden Zellen.

6.) Kultivierung und entnahme der monoklonalen AK.

 

Vorteile monoklonale AK?

Grosse Mengen herstellbar

Qualität bleibt gleich

theoretisch unendlich methodisch Reproduzierbar

sehr spezifisch

fastkeine Kreuzreaktivität

Nachteile monoklonaler AK?

Erst-Herstellung ist zeit-/Kostenaufwändig

weniger Sensitiv (v.a. bei Analyten mit wenigen Epitopen)

Spezifität

Wieviele Gesunde als Gesunde (Nicht-krank) erkannt werden, Falsch-Positiv-Rate.

 

Sensitivität?

Wieviele Kranke als Krank erfasst wurden, Falsch-Negativ-Rate.

Kompetitive Immunoassay?

Konkurrenz zwischen markierten und unmarkierten Antikörpern/Antigenen um eine Bindungsstelle.

 

Sandwich-Immunoassay?

Gesuchter Analyt wird zwischen einem (i.d.R immobilisierten) Fänger und einem Detektionsantikörper eingelagert.

Immunpräzipitation?

Ausfallende, neu entstandene Ag-Ak-Komplexe, die durch die Reaktion nicht mehr löslich sind und zu einer Trübung des Reagenz führen.

Nephelometrie?

Messung des, durch Ag-Ak-Komplexen gestreuuten, seitlichen Lichts. 

direkt Proportional zur Konzentration.

Turbidimetrie

Messung der Intensitätsminderung des axialen Lichts.

umgekehrt Proportional

Vorteile PETIA?

eintrübung der Lösung bei geringer Analytenkonzentration messbar, d.h. die Sensitivität nimmt zu.

(PETIA= particle enhanced turbidimetric Immunoassay)

Herstellung ELISA-Platte?

1.) Beschichten: Ak/Ag werden in Coating-Puffer in Kavitäten gefüllt. Adsorption (Anlagerung) der Immunkomponenten ans Polystyrol (VdW-Kräfte)

2.) Blockieren: Blockierer auftragen, der noch freie Bindungsstellen der ELISA-Kavitäten sättigt. (Verhinderung der Bindung von Probenbestandteilen an Platte= falsche/unspezifische Signale)

3.) Stabilisierung: Auftragung des Liquid Plate Sealer. Verlängert Haltbarkeit und gewährt Funktionstüchtigkeit der Komponenten.

Marker?

Der Marker ist das Enzym, welches die Reaktion zur Detektion des Analyten katalisiert.

Fluorsezierend oder farbiges Produkt

V.a AP und Meerrettich-Peroxidas (HRP)

Kompetitiver ELISA anwendung?

V.a. zum Nachweis von Haptenen. Hapten zu klein um gleichzeitig 2 AK zu binden, Sandwich ungeeignet. Hapten braucht Carrier (Protein, welches nach der Kopplung die Bildung von Ak induzieren kann)

Messsignal immer umgekehrt Proportional.

Twech des Signal-Verstärker-System?

Damit ein genügend starkes Messsignal bei geringer Analytenkonzentration auftritt (Nachweis von geringen Mengen möglich, höhere Sensitivität). 

Verstärkersysteme?

Strept-Avidin-Biotin-System 

Avidin aus Hühnereiweiss, Strept-Avidin aus Pilz. Beide hohe Affinität zu Biotin (Vitamin B7)

 

Ablauf Signalverstärkung?

1.) Kopplung 5-10 Biotin an einen Antikörper

2.) Enzymmarkiertes (Strept-) Avidin dazugeben, Bindung/Kopplung an Biotin.

3.) 1 Ak= 5-10 Enzyme = 5-10 mehr Substratumsetzung. Schneller und stärkere Messreaktion, erhöht Sensitivität.

ELFA Prinzip?

Einzeltest-Prinzip, d.h. nur so viel Reagenz, wie tatsächlich benötigt wird (1 Patient - 1 Reagenzriegel - 1 Festphasenrezeptor - 1 Ergebniss)

ELFA Komponente?

1.) Festphasenrezeptors (SPR-Spritze/Pipette): mit Ag/Ak beschichtet.

2.) Reagenzienriegel: enthält alle notwendigen Reagenzien.

ELFA, zentrale Phasen?

1.) Immunologische Reaktion

2.) Enzymreaktion

Enzymreaktion ELFA?

Gegensatz zu ELISA wird keine optische Farbreaktion erzeugt/provoziert.

- Substrat (4-Methyl-umbelliferyl-phosphat) mithilfe ALP/AP in ein fluoreszierendes Produkt umwandeln. Messung bei 450nm

RIA Methode?

Vorgänger (RIA=1960, ELISA=1970)

- sehr hohe Nachweisempfindlichkeit. Durch Verwendung vom radioaktiven Isotop Jod125 ist Nachweisgrenze bis zu 10^6 niedriger, d.h Kontentration im Pico-Femtogramm (1fG=1^-15 Gramm) quantitativ bestimmbar.

- basiert auf Kompetitivem Bindungsprinzip, 

- Tracer=reagenzenthaltene radioaktive-markierte Ak/Ag

- Umgekehrt proportional Messsignal

Chromatographische Immunoassay?

- meistens qualitativer Test (nachweisbar/ nicht nachweisbar) 

- Entscheidend Cut-Off Point

- Schnelltests meistens teuer und müssen quantitativ Bestätigt werden

Sandwich-Prinzip (Schnelltest)

1.) In Probe enthaltene Ag/Ak bilden im Auftragungsfeld spezifische Ag-Ak-Komplexe (farbmarkiert).

2.) Komplexe durchfliessen Membran und werden an der Testlinie durch immobilisierte Ak/Ag gebunden.

3.) Korrekter Ablauf, Kontrollinie ersichtlich. 

4.) Überschüssige Flüssigkeit wird vom Filterkissen aufgenommen (verhindert Rückfluss der Probe)

Schnelltest, Kompetitives Prinzip Methode?

1.) Analyt bindet im Auftragsfeld an Farbmarkierte Antikörper gegen den Analyten. (falls vorhanden)

2.) Beim durchliessen der Probe (mit Anti-Analyt-Ak) binden diese an ein, an der Testlinie immobilisiertes Analytenkonjugat. (Analyt vorhanden=Ak-gesättigt, kein Analyt vorhanden= bindung an Konjugat)

3.) Kontrollinie für korrekte Testdurchführung

Positives Resultat beim Sandwich-Schnelltest?

2 Linien erkennbar

Positives Resultat bei kompetitiven Schnelltest?

Nur 1 Linie erkennbar (nur Kontrolllinie)

High-Dose-Hook-Effekt?

Definition: falsch niedrige/falsch negative Bestimmung bei sehr hoher Analytenkonzentration.

 

High-Dose-Hook-Effekt bei turbidi-/nephelometrischen Tests?

(Bezeichnung)

Heidelberg-Kendal-Kurve

1.) Antikörperüberschuss verhindert Präzipitation.

- Alle Ak komplett gesättigt= keine Komplexe

- Keine Ak gesättigt/kein Analyt= keine Komplexe

- wenig-viele Ak gesättigt= Ag-Ak-Komplexe= Trübung

High-Dose-Hook betroffene Testverfahren?

 

- ELFA

- Hämagglutinationstest/ Latex-Agglutinationstes

- Chromatographische Immunoassay (nur Sandwich)

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