Wie funktioniert der bakterielle Endotoxin-Test?

Bakterielle Endotoxintests beinhalten typischerweise die Verwendung von Reagenzien, die, wenn sie in einer Lösung mit einer möglichen Verunreinigung vermischt werden, eine Reaktion auslösen, die das Vorhandensein eines Endotoxins anzeigt. Chromogene Tests, der Gel-Clot-Test und turbidimetrische Tests sind die Methoden, die Wissenschaftler üblicherweise für bakterielle Endotoxintests verwenden. Techniker wenden diese Bewertungsmethoden bei einer Vielzahl von Substanzen und Objekten an, wenn sie auf Endotoxin-Kontaminationen prüfen. Wasser, die Rohstoffe für die Herstellung von Medikamenten, Geräten und Verpackungen müssen alle Endotoxin-Standards erfüllen.

Bakterien, Pilze und Viren haben alle schützende äußere Membranen, die aus Lipopolysacchariden bestehen, die auch als LPS bezeichnet werden. Der Lipidanteil dieser Ketten enthält Endotoxine. Diese Substanzen bleiben im Allgemeinen innerhalb der Membran, werden jedoch während des Zellteilungsprozesses und während der Zellzerstörung oder -lyse freigesetzt. Beim Menschen verursachen diese Substanzen Fieber, abnormale Gerinnung, septischen Schock und andere Symptome, obwohl sich Endotoxine im Gegensatz zu Exotoxinen innerhalb der Zelle nicht in ein Toxoid umwandeln. Im Allgemeinen überprüfen Mikrobiologen das Vorhandensein von Endotoxinen, die mit verschiedenen gramnegativen Bakterien, einschließlich E. coli, in Verbindung stehen.

Der Gel-Clot-Test oder Limulus-Amöboecyte-Lysat (LAL)-Assay beinhaltet die Verwendung einer membranzerstörenden Chemikalie, die aus den Amöbozyten der Pfeilschwanzkrebse gewonnen wird, auch als Limulus polyphemus bezeichnet. Techniker stellen einen positiven Hinweis auf Endotoxine fest, wenn es zu einer Gerinnung oder Gelierung kommt, wenn das Lysat dem betreffenden Objekt oder der betreffenden Substanz ausgesetzt wird. Mikrobiologen verwenden diese Methode des bakteriellen Endotoxintests typischerweise in Verbindung mit chromogenen und turbidimetrischen Tests, um schlüssige Ergebnisse zu erzielen.

Beim chromogenen bakteriellen Endotoxintest wird ein speziell behandelter LAL verwendet. Wenn dieses Lysat mit einem Endotoxin in Kontakt kommt, erzeugt die Reaktion eine spezifische Farbe. Der abschließende Testprozess umfasst die Messung der Trübung oder Trübung der Lösung. Techniker setzen die im Gel-Clot-Test gebildete Lösung einem Spektrophotometer aus, das einen Lichtstrahl aussendet. Durch Messung des Lichtintensitätsverlusts des Strahls beim Durchgang durch die Lösung können Mikrobiologen feststellen, ob ein Endotoxin vorhanden ist oder nicht.

Labormitarbeiter führen diese drei bakteriellen Endotoxintests im Allgemeinen zwei- oder dreimal durch, um genaue Ergebnisse zu gewährleisten. Der Geltest wird nicht ausschließlich verwendet, da seine unterste Nachweisgrenze 0.03 Ehrlich-Einheiten pro Milliliter (EU/ml) beträgt. Chromogene und turbidimetrische Tests weisen Endotoxine im Bereich von 0.005 EU/ml nach. Die Sicherheitsparameter unterscheiden sich stark je nach getesteter Substanz. Während steriles Wasser für Injektions- oder Spülzwecke nicht mehr als 0.25 EU/ml enthalten darf, darf steriles Wasser für Inhalationszwecke bis zu 0.5 EU/ml enthalten.