Im Gegensatz zu dem, was man zunächst denken könnte, ist ein Biotin-Antikörper keine Substanz, die gegen Biotin gezüchtet wird. Ein Biotin-Antikörper ist vielmehr ein Antikörper, der an Biotin konjugiert wurde. Biotin bindet stark an einen Liganden – Avidin – der wiederum an lichtdetektierbare Moleküle wie Fluorophore konjugiert werden kann. Biotin und Avidin bilden eine der stärksten biologisch relevanten kovalenten Bindungen, die bekannt sind, was Biotin- und Avidin-konjugierte Ligand/Rezeptor-Einheiten für wissenschaftliche Studien besonders nützlich macht.
Biotin ist ein Vitamin des B-Komplexes – Vitamin B7. Es ist ein so kleines Molekül, dass mehrere Biotinmoleküle an einen einzelnen monoklonalen oder polyklonalen Antikörper konjugiert werden können. Die Tatsache, dass Biotin auch wasserlöslich ist, ermöglicht eine größere Vielseitigkeit in Puffersystemen, als wenn es unlöslich wäre. Für eine größere Spezifität wird häufig eine monoklonale Antikörper-Konjugation an Biotin gegenüber einer polyklonalen Antikörper-Konjugation empfohlen. Das Biotin-Molekül kann direkt mit dem interessierenden Antikörper verbunden werden oder es kann durch einen molekularen Schwanz verbunden werden, um mehr Bewegungsfreiheit zu ermöglichen.
Der Biotinligand Avidin kommt in Eialbumin vor. Es kann billig hergestellt und leicht isoliert werden. Mehrere Avidinmoleküle binden an jeden Biotinrezeptor und amplifizieren ein einzelnes Antikörper-Nachweissignal. Wenn ein Biotin-Antikörper an einem interessierenden Antigen haftet, kann ein Experimentator den Komplex dann Avidin, das an Fluorophore konjugiert ist, aussetzen, wodurch der Komplex nachweisbar wird. Durch Fluoreszenz-Imaging können der Biotin-Antikörper und der Avidin-konjugierte Ligand lichtmikroskopisch nachgewiesen und interessierende Antigene in situ untersucht werden.
Obwohl die Herstellung und Verwendung eines Biotin-Antikörpers und eines fluoreszenzmarkierten Avidinmoleküls eine übliche Lösung für den Antigennachweis ist, gibt es Alternativen, die immer noch den Biotin/Avidin-Komplex verwenden. Die Bindung von Biotin an einen Liganden wie ein Neurotoxin kann beim Nachweis der Platzierung neuronaler Rezeptoren, die durch das fragliche Neurotoxin beeinflusst werden, vorteilhaft sein. Es ist auch möglich, Biotin an eine Nukleotidsequenz, wie beispielsweise Messenger-Ribonukleinsäure (mRNA), zu konjugieren, um herauszufinden, wo diese Nukleotidsequenzen in Proteine übersetzt werden, oder um eine zelluläre mRNA-Regulierung nachzuweisen.
Es ist möglich, biotinylierte polyklonale oder monoklonale Antikörper zu kaufen, obwohl die Herstellung biotinylierter Antikörper im Bereich vieler Experimentatoren liegt. Protokolle können online gefunden werden, die Antikörper-Biotinylierungsmethoden vorschlagen, obwohl die am einfachsten zu befolgenden Protokolle Biotin direkt mit einem Antikörper verbinden, anstatt vorzuschlagen, wie ein molekularer Spacer interkaliert wird. Molekulare Abstandshalter zwischen Biotin und seinem assoziierten Antikörper ermöglichen einen größeren Abstand, um mehr Moleküle an Bindungsstellen auszusetzen, und diese Biotin-Antikörper werden normalerweise eher gekauft als hergestellt.