Os ensaios são um método usado na medicina para determinar a presença e a quantidade de uma molécula em uma substância biológica. Existem diferentes tipos de ensaios, e eles são identificados por seus nomes. Ensaios de ligante referem-se especificamente ao grupo de ensaios que medem o produto da interação química entre a molécula que está sendo medida e uma substância reativa ou receptor colocado no próprio ensaio.
No corpo humano, um ligante é uma molécula desencadeadora de sinal que se encaixa em locais de receptores específicos localizados nas paredes celulares. Quando um ligante se encaixa em seu local receptor específico, ele faz com que a forma física do receptor mude, o que aciona um sinal biológico a ser enviado. Em ensaios de ligantes, é essa resposta celular que é medida.
Os ensaios de ligantes podem ser usados para medir uma ampla variedade de substâncias no corpo humano, como células, drogas e hormônios. Vários tipos de ensaios de ligantes biológicos foram criados, porque o corpo humano é muito complexo. O mecanismo pelo qual a medição é feita pode ser usado para classificar os ensaios em três classes principais, incluindo ensaios de microarray competitivos, não competitivos e miniaturizados.
Num ensaio competitivo, tanto um composto marcado radioactivamente de estrutura semelhante à molécula sob investigação como o local de ligação ao receptor são fornecidos no ensaio. Quando a amostra humana é introduzida para ser medida no ensaio, ela deve competir com as moléculas marcadas radioativamente já no ensaio para se ligar aos receptores fornecidos. A quantidade em que as moléculas marcadas radioativamente competem com a ligação do receptor da amostra pode fornecer aos profissionais médicos informações sobre a presença e a quantidade das moléculas na amostra. Os ensaios competitivos foram usados pela primeira vez em meados da década de 1950 para medir a concentração de hormônios em humanos, principalmente o hormônio da tireóide e a função do receptor do hormônio do câncer de mama.
Um segundo tipo de ensaio de ligando é o ensaio não competitivo. Ele funciona de maneira semelhante à do ensaio competitivo, exceto que as moléculas marcadas radioativamente no ensaio estão disponíveis em excesso e, portanto, já competem melhor com as moléculas da amostra. O grau em que as moléculas da amostra são capazes de se ligar aos receptores do ensaio pode estimar a quantidade da molécula presente na amostra humana. Essa tecnologia de ensaio tornou-se amplamente utilizada em meados da década de 1980.
Ensaios de ligantes competitivos e não competitivos permitem a investigação de uma molécula de cada vez. A terceira classe de ensaios permite a medição simultânea de várias moléculas de uma pequena amostra biológica. Isso é feito por meio do uso de um chip miniaturizado carregado com várias áreas minúsculas de receptores específicos. Eles são chamados de microarrays miniaturizados ou microspots. Esta terceira classe de tipos de ensaio oferece a capacidade de medir múltiplos complexos biológicos de pequenas amostras e se tornou mais amplamente utilizada.