Ein Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) ist ein Test, der in einem Immunologielabor durchgeführt wird, um den Proteingehalt in einer biologischen Probe zu bestimmen. Der ELISA-Nachweis bezieht sich auf den letzten Schritt des Tests, bei dem eine klare Lösung oder ein klares Substrat auf eine Plastikplatte mit gebundenem enzymmarkiertem Antikörper gegeben wird. Das Enzym spaltet das Substrat und es kommt zu einem Farbumschlag. Die Lichtabsorption der endgültigen gefärbten Lösung wird dann auf einem ELISA-Plattenlesegerät oder Spektrophotometer gemessen.
Es gibt verschiedene Arten von ELISA-Tests, wobei die beiden häufigsten der indirekte ELISA und der Capture- oder Sandwich-ELISA sind. Der indirekte ELISA dient zum Nachweis eines Proteins, eines sogenannten Antikörpers, im Serum eines Patienten. Ein Beispiel für einen indirekten ELISA-Test ist der Test auf das humane Immunschwächevirus (HIV), der zum Nachweis von Antikörpern gegen HIV verwendet wird. Der Sandwich-ELISA-Test weist ein Protein oder Antigen nach, indem es zwischen zwei Antikörpern eingefangen wird. Der Nachweis des während der Schwangerschaft erhöhten Hormons humanes Choriongonadotropin (hCG) erfolgt mit einem Sandwich-ELISA-Test.
Beide Tests haben am Ende des Assays einen ELISA-Nachweisschritt. Dieser Schritt beinhaltet die Zugabe eines Antikörpers, an den ein Enzymmolekül gebunden ist. Nach Zugabe des enzymmarkierten Antikörpers wird eine farblose Lösung, die das für dieses Enzym spezifische Substratmolekül enthält, zugegeben. Das Enzym spaltet das Substratmolekül und die Lösung verfärbt sich je nach verwendeter Kombination. Die Bestimmung der Antikörper- oder Antigenmenge in der Patientenprobe erfolgt durch Messung der Intensität des Farbumschlags.
Zur Verwendung im ELISA-Nachweisschritt stehen mehrere Enzymsubstratkombinationen zur Verfügung. Das am weitesten verbreitete Enzym ist die Meerrettichperoxidase (HRP), die unter anderem die Substratmoleküle Ortho-Phenylendiamindihydrochlorid (OPD) und Tetramethylbenzidin (TMB) spalten kann. Die Spaltung von sowohl OPD als auch TMB führt zu einer gelben Farbe, und die optische Dichte oder Lichtabsorption dieser Substrate wird mit einem ELISA-Plattenlesegerät gemessen. Die Lichtabsorption von OPD wird bei einer Wellenlänge von 490 Nanometer (nm) gemessen, während TMB bei 450 nm gemessen wird.
Ein weiteres übliches Enzym, das im ELISA-Nachweisschritt verwendet wird, ist alkalische Phosphatase. Dieses Enzym wird mit dem Substrat p-Nitrophenylphosphat (PNPP) verwendet und erzeugt ebenfalls eine gelbe Lösung. PNPP absorbiert Licht mit einer Wellenlänge von 405 nm.
Die Auswahl der Enzym-Substrat-Kombinationen basiert normalerweise darauf, welche enzymmarkierten Antikörper im Handel erhältlich sind und welche Ausrüstung zur Messung der Lichtabsorption verwendet wird. Die vielen Kombinationsmöglichkeiten für den ELISA-Nachweis machen den ELISA-Test sehr vielseitig. Es ist ein wichtiges Werkzeug in Krankheitstests und Forschungslabors.