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Luminex-Assay

  • W. StöckerEmail author
  • W. Schlumberger
Chapter
Part of the Springer Reference Medizin book series (SRM)

Synonym(e)

 Multiplex-Assay

Englischer Begriff

luminex assay; multiplexed particle-based flow cytometry assay

Definition

Ein auf Kodierung und Dekodierung von Beads basierendes Analysesystem, mit dem eine Vielzahl von Proteinassays (sogenannte Multiplex-Assays), wie z. B. Immunoassays, Protein-Protein-Interaktionsassays und Enzymassays, synchron, schnell und effizient in Suspension durchgeführt werden können.

Physikalisch-chemisches Prinzip

Die von der Firma Luminex Corporation (USA) entwickelte xMAP-Technologie bildet die Grundlage für eine neue, interessante Analysetechnik auf der Basis der Mehrkanal-Durchfluss-Fluorometrie. Als feste Phase werden hier mikroskopisch kleine sphärische Polystyrolpartikel eingesetzt, die mit 2 verschiedenen  Fluoreszenz-Farbstoffen eingefärbt sind, die in unterschiedlichen Bereichen des optischen Spektrums emittieren. Die Kombination dieser beiden Farbstoffe in jeweils 10 verschiedenen Konzentrationsstufen führt zu 100 spektral unterscheidbaren Fluoreszenzkodierungen. Jede dieser Fluoreszenzkodierungen definiert eine Population von Polystyrolkugeln. Die interne Farbkodierung der Polystyrolkugeln gestattet deren präzise Identifizierung durch das Analysegerät und die exakte Zuordnung zu ihrer jeweiligen Population. Jede Population von Polystyrolkugeln kann mit einem anderen spezifischen Biomolekül, z. B. Antigen oder Antikörper, beladen werden und bildet die Festphase für einen individuellen Assay. In jedem Multiplex-Assay wird eine Mischung unterschiedlicher Polystyrolkugel-Populationen mit der zu analysierenden Probe inkubiert. Reaktanden der Probe binden sich in spezifischer Weise an die entsprechenden immobilisierten Biomoleküle und werden anschließend durch ein Nachweisreagenz mit einem weiteren Fluoreszenzfarbstoff dargestellt. Der spektrale Bereich dieses Fluoreszenzfarbstoffes unterscheidet sich von denen der für die Kodierung der Polystyrolkugeln verwendeten Fluoreszenzfarbstoffe, sodass die Klassifizierung der Polystyrolkugeln und die Quantifizierung der Analyten nebeneinander durchgeführt werden können. Die Analyse der Polystyrolkugeln und die Auswertung der Fluoreszenzintensitäten erfolgt in einem dreikanaligen Durchflusszytometer. Mittels der xMAP-Technologie ist es möglich, bis zu 100 verschiedene Analyte simultan innerhalb einer einzigen Probe zu detektieren und zu quantifizieren. Als Resultat eines Multiplex-Immunoassays erhält man ein Mehranalytenprofil.

Einsatzgebiet

Luminex-Assays verfügen über vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Sie sind geeignet für Anwendungen in der medizinischen Diagnostik, im pharmazeutischen Hochdurchsatzscreening sowie in anderen verwandten Bereichen, wo mehrere unterschiedliche Proteine oder Nukleinsäuren simultan in einer Probe untersucht werden sollen.

Untersuchungsmaterial

Protein- und Nukleinsäure-haltige Proben wie Körperflüssigkeiten, Zellkulturüberstände, Extrakte und Präparate.

Instrumentierung

Luminex-Assays werden in Suspension mit oder ohne Waschen der festen Phase durchgeführt. Die feste Phase kann z. B. durch Filtration oder Zentrifugation abgetrennt werden. Zur Auswertung der Luminex-Assays wird ein Analysegerät benötigt, das auf der Methode der  Durchflusszytometrie basiert.

Praktikabilität – Automatisierung – Kosten

Der Luminex-Assay kommt speziell für Mehrparameterbestimmungen mit etwa 5–100 Parametern infrage. Luminex-Assays können manuell oder automatisiert durchgeführt werden. Sie setzen mit einem dreikanaligen Zytofluorometer ein aufwendiges Messsystem voraus, dessen Kapazität allerdings begrenzt ist.

Bewertung – Methodenhierarchie (allg.)

Der Luminex-Assay ist als Mikropartikel-Array-Technologie eine Multiparametermethode, die zwischen den konventionellen Einzelparameter-Testsystemen wie dem konventionellen Immunoassay und den auf höchste Multiplexizität ausgelegten Mikroarraytechnologien eingeordnet werden kann.

Literatur

  1. Fulton RJ, McDade RL, Smith PL et al (1997) Advanced multiplexed analysis with the FlowMetrixTM system. Clin Chem 43:1749–1756PubMedGoogle Scholar
  2. Spain M, McDade R (2000) A workstation approach to bioassays. IVD Technol 6:35–42Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.Euroimmun Medizinische Labordiagnostika AGLübeckDeutschland

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