Von Sarah Moore, M.Sc.Überprüft von Michael Greenwood, M.Sc.

Die Immunfärbung umfasst zahlreiche Techniken, die für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen geeignet sind.

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Alle diese Methoden beruhen jedoch auf der Verwendung von Antikörpern zum Nachweis und zur Identifizierung von Proteinen in biologischen Proben. Sie können verwendet werden, um die topografische Verteilung abnormaler Zellen, Blasteninfiltrate und Megakaryozyten zu beurteilen und zu identifizieren.

Der Begriff wurde bereits 1941 geprägt, als er zum ersten Mal zur Beschreibung der immunhistochemischen Färbung verwendet wurde. Heutzutage ist die immunhistochemische Färbung nur eine von mehreren etablierten Immunfärbetechniken, zu denen auch der Enzymimmunoassay, die Durchflusszytometrie, die Immuno-Elektronenmikroskopie und das Western Blotting gehören.

Die Techniken sind in Biologie- und Molekularbiologielabors alltäglich und werden für eine Vielzahl von Anwendungen in einer Vielzahl von Studienbereichen eingesetzt, von der Onkologie bis zur Hydrobiologie.

Im Folgenden werden die fünf Arten von Immunfärbetechniken beschrieben.

Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)

Der enzyme-linked immunosorbent assay, auch bekannt als ELISA, wird häufig in der Biochemie eingesetzt. Das 1971 von Engvall und Perlmann entwickelte Verfahren quantifiziert Peptide, Proteine, Antikörper und Hormone, die in einer Probe vorhanden sind, indem ein Antigen auf einer festen Oberfläche immobilisiert wird, bevor es mit einem Antikörper komplexiert wird, der mit einem Enzym assoziiert ist.

Die Identifizierung ist dann möglich, wenn die Aktivität des konjugierten Enzyms durch Inkubation mit einem Substrat gemessen wird, was zu einem messbaren Produkt führt.

Durchflusszytometrie

Wenn die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Zellen oder Partikeln bestimmt werden sollen, ist die Durchflusszytometrie oft die am besten geeignete Methode. Die Technik wurde in den 1950er Jahren entwickelt, und im Laufe der letzten zehn Jahre wurden viele Fortschritte in der Methodik und Ausrüstung erzielt. Gegenwärtig werden Messungen an Zellen in Lösung vorgenommen, während sie mit einer Geschwindigkeit von 10 000 Zellen pro Sekunde durch den Laser des Geräts laufen. Die Durchflusszytometrie bietet den Technikern, die sich für sie entscheiden, Vorteile, darunter eine hohe Probendurchsatzgeschwindigkeit, die sie zu einer attraktiven Option für Immunfärbungstests macht.

Immuno-Elektronenmikroskopie (EM-Immunolabelling)

Immuno-Elektronenmikroskopie, auch EM-Immunolabelling und Immuno-EM genannt, ist eine Technik, bei der Antikörpermoleküle mit elektronendichten Substanzen markiert werden, wobei es sich in der Regel und am effektivsten um kleine Goldpartikel handelt, die bei der Analyse als leicht erkennbare dunkle Punkte erscheinen. Der Test ermöglicht den gleichzeitigen Nachweis mehrerer Molekülarten, da Partikel unterschiedlicher Größe zur Markierung verschiedener Antikörper verwendet werden können.

Das Verfahren wurde zunächst als diagnostisches Hilfsmittel entwickelt, das den Nachweis und die Identifizierung von Viren wie Gastroenteritis und Rotaviren unterstützte. Auch heute noch wird sie zur Diagnose einer Vielzahl von Virusinfektionen eingesetzt. Sie gilt als eine der empfindlichsten und schnellsten Methoden für diese Anwendung.

Immunhistochemie

Die häufigste Anwendung der Immunfärbung ist die Immunhistochemie, die bei der Diagnose verschiedener Krankheiten, einschließlich verschiedener Krebsarten, eingesetzt wird. Sie hat sich auch in der Neuropathologie und Hämatopathologie bewährt und hilft bei der Klassifizierung von Krankheiten in diesen Gruppen und bei der Entwicklung von Kriterien für deren Diagnose. Ein weiterer Bereich, in dem sie einen bedeutenden Einfluss ausgeübt hat, ist die genetische Forschung, wo sie zur Bestimmung der Rolle spezifischer Genprodukte eingesetzt wurde, um deren Funktion in lebenswichtigen biologischen Prozessen zu klären. Die Technik ist sowohl für die medizinische Forschung als auch für die klinische Diagnostik von unschätzbarem Wert geworden.

Die Methode beinhaltet die selektive Identifizierung von Antigenen in einer Zellprobe innerhalb eines Gewebeschnitts durch das Prinzip, dass bestimmte Antikörper an spezifische Antigene in dem Gewebe binden. Sie wurde bereits in den 1930er Jahren entwickelt, bevor 1941 erstmals darüber berichtet wurde.

Das ursprüngliche Prinzip sah vor, dass mit einem Fluoreszenzfarbstoff markierte Antikörper Pneumokokken-Antigene in infiziertem Gewebe nachweisen können. Seitdem wurde die Technik weiterentwickelt, und es wurden neue Enzymmarker eingeführt, darunter Peroxidase, alkalische Phosphatase und kolloidales Gold. Auch die Verwendung radioaktiver Elemente wurde für die Autoradiographie entwickelt.

Western blotting

Die letzte Immunfärbemethode ist die Western blot-Methode, eine weit verbreitete Technik, die sich in der Zell- und Molekularbiologie fest etabliert hat. Der Western Blot ermöglicht es den Forschern, die in einer Zelle vorhandenen Proteine zu bestimmen und zu quantifizieren, indem sie spezifische Proteine aus der Mischung der in den Zellproben vorhandenen Proteine identifizieren.

Die Western Blot-Methode besteht aus drei Teilen: Der erste ist die Größentrennung, der zweite die Übertragung auf einen festen Träger, und schließlich wird ein Zielprotein mit einem geeigneten primären und sekundären Antikörper markiert, um es sichtbar zu machen.

Zusammenfassung

Immunfärbemethoden sind für zahlreiche Zweige der Wissenschaft unverzichtbar geworden, sie haben sich auch in verschiedenen klinischen Anwendungen etabliert, vor allem zur Unterstützung der Diagnose und zur Bestimmung von Merkmalen, die genauere Diagnosekriterien ermöglichen.

Seitdem 1941 erstmals über die Immunhistochemie berichtet wurde, sind vier weitere Arten von Immunfärbetechniken entstanden: Enzymimmunoassay, Durchflusszytometrie, Immuno-Elektronenmikroskopie und Western Blotting. Diese Methoden werden ständig erweitert und weiterentwickelt, wodurch ihr Einsatz in verschiedenen Anwendungen zunimmt und ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit verbessert wird.

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Geschrieben von

Sarah Moore

Nach ihrem Studium der Psychologie und dann der Neurowissenschaften fand sie schnell Gefallen an der Forschung, entdeckte Sarah schnell ihre Freude am Recherchieren und Schreiben von Forschungsarbeiten; Sie entwickelte eine Leidenschaft dafür, Ideen mit Menschen durch das Schreiben zu verbinden.

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