Der Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) ist ein immunologischer Test, der häufig zur Messung von Antikörpern, Antigenen, Proteinen und Glykoproteinen in biologischen Proben verwendet wird. Einige Beispiele: Diagnose von HIV-Infektionen, Schwangerschaftstests und Messung von Zytokinen oder löslichen Rezeptoren im Zellüberstand oder Serum. ELISA-Tests werden in der Regel in 96-Well-Platten durchgeführt, so dass mehrere Proben in einem einzigen Versuch gemessen werden können. Diese Platten müssen spezielle absorbierende Platten sein (z. B. NUNC Immuno-Platten), um sicherzustellen, dass der Antikörper oder das Antigen an der Oberfläche haftet. Jeder ELISA misst ein bestimmtes Antigen, und Kits für eine Vielzahl von Antigenen sind weithin erhältlich.
Der in Abbildung 1 dargestellte ELISA ist ein so genannter Sandwich-ELISA, bei dem zwei Sätze von Antikörpern verwendet werden, um sezernierte Produkte, z. B. Zytokine, nachzuweisen. Die Methode wird schrittweise in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt. Im ersten Schritt wird die ELISA-Platte mit dem Fänger-Antikörper beschichtet, überschüssiger, nicht gebundener Antikörper wird dann von der Platte gewaschen. Der Fänger-Antikörper ist ein Antikörper, der gegen das betreffende Antigen gezüchtet wurde.
Abbildung 1. ELISA-Methode. Oben ist ein Sandwich-ELISA beschrieben, der die Schritte des Tests in der Reihenfolge 1-4 zeigt.
Als nächstes wird die Probe (z. B. Urin, Serum oder Zellüberstand) hinzugefügt. Jedes in der Probe enthaltene Antigen bindet an den bereits auf der Platte befindlichen Capture-Antikörper. Die Proben werden in der Regel in doppelter oder dreifacher Ausführung (für statistische Auswertungen) und in unterschiedlichen Konzentrationen zugegeben, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der Nachweisgrenzen des Assays liegen. Auch hier wird überschüssige Probe von der Platte gewaschen.
In Schritt 3 wird der Nachweisantikörper hinzugefügt. Dieser Antikörper ist mit einem Enzym, in der Regel Meerrettichperoxidase oder alkalische Phosphatase, markiert. Der Nachweisantikörper bindet an ein bereits auf der Platte gebundenes Zielantigen. Schließlich wird ein Substrat auf die Platte gegeben. ELISA-Assays sind in der Regel chromogen, d. h. sie verwenden eine Reaktion, bei der das Substrat (z. B. TMB oder ABTS) in ein farbiges Produkt umgewandelt wird, das mit einem Plattenlesegerät gemessen werden kann.
Die Bestimmung der Antigenkonzentration in einer Probe erfordert die Erstellung einer Standardkurve unter Verwendung von Antigenen mit bekannter Konzentration (siehe Abbildung 2). Die Antigenkonzentration in einer Probe kann dann anhand der optischen Dichte (OD) berechnet werden.
Abbildung 2. Eine typische Standardkurve. Abgebildet ist eine Standardkurve für einen IFN-γ-ELISA. Um die Antigenkonzentration in einer Probe zu ermitteln, muss eine Standardkurve mit einer Lösung bekannter Konzentration erstellt werden.