Immunologische Techniken sind Verfahren und Methoden, die die Prinzipien des Immunsystems ausnutzen, um spezifische biologische Proben wie Antigene oder Antikörper zu erkennen, zu quantifizieren oder zu isolieren. Diese Techniken werden in der Forschung und Diagnostik eingesetzt, um Krankheiten wie Infektionen oder Autoimmunerkrankungen zu identifizieren, die Aktivität von Medikamenten zu überwachen oder die Wirksamkeit von Impfstoffen zu testen.

Es gibt verschiedene Arten von immunologischen Techniken, darunter:

1. Immunassays: Diese Methoden messen die Konzentration eines bestimmten Antigens oder Antikörpers in einer Probe. Beispiele sind der ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) und der Radioimmunoassay (RIA).
2. Immunhistochemie: Diese Technik wird verwendet, um bestimmte Proteine oder Antigene in Gewebeschnitten zu identifizieren und zu lokalisieren.
3. Fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung (FACS): Hierbei werden Zellen anhand der Expression von Oberflächenantigenen identifiziert und isoliert.
4. Immunpräzipitation: Diese Methode wird verwendet, um Proteinkomplexe aus Lysaten oder Biopsien zu isolieren und zu identifizieren.
5. Western Blotting: Hierbei werden Proteine in einer Probe nach ihrer Größe und ihrem Expressionsniveau getrennt und identifiziert.

Insgesamt sind immunologische Techniken unverzichtbar für die Erforschung und Diagnose von Krankheiten, da sie es ermöglichen, spezifische biologische Proben zu erkennen und zu quantifizieren.

Immundiffusion ist ein Laborverfahren in der klinischen Immunologie und Mikrobiologie, das zur Quantifizierung und Charakterisierung von Antigenen oder Antikörpern in einer Probe verwendet wird. Es basiert auf der Fähigkeit von Antigenen und Antikörpern, Diffusion durch Agar-Gele zu erfahren und Präzipitate zu bilden, wenn sie in einem optimalen Mengenverhältnis zueinander sind.

In der Immundiffusion gibt es zwei Hauptmethoden: Einzelradialimmundiffusion (ERID) und Doppelimmundiffusion (DID). ERID wird verwendet, um die Konzentration eines Antigens oder Antikörpers in einer Probe zu bestimmen, während DID zur Identifizierung von Antigen-Antikörper-Reaktionen zwischen zwei verschiedenen Proben eingesetzt wird.

Diese Methode ist ein relativerly einfaches und kostengünstiges Verfahren, aber es erfordert genaue Steuerung der Bedingungen wie Temperatur, pH-Wert und Ionenstärke. Die Ergebnisse werden in Form von Präzipitationsringen oder Linien dargestellt, die auf der Geloberfläche sichtbar sind. Die Länge dieser Ringe oder Linien kann dann mit einer Standardreferenz verglichen werden, um die Konzentration des Antigens oder Antikörpers in der Probe zu bestimmen.

Immunseren, auch bekannt als Immunglobuline oder Antikörperseren, sind medizinische Präparate, die aus dem Plasma von Menschen oder Tieren gewonnen werden und eine hohe Konzentration an Antikörpern enthalten. Sie werden zur Vorbeugung oder Behandlung von Infektionskrankheiten eingesetzt, indem sie passiv Antikörper an den Empfänger übertragen, um so die Immunantwort gegen bestimmte Krankheitserreger zu unterstützen.

Immunseren können aus dem Plasma von Menschen hergestellt werden, die eine natürliche Immunität gegen eine bestimmte Infektionskrankheit entwickelt haben (z.B. nach einer Erkrankung oder Impfung), oder durch Hyperimmunisierung von Tieren wie Pferden oder Schafen mit einem bestimmten Krankheitserreger oder Antigen.

Die Verabreichung von Immunseren kann bei Personen mit eingeschränkter Immunfunktion, wie beispielsweise bei Frühgeborenen, älteren Menschen oder Patienten mit angeborenen oder erworbenen Immundefekten, hilfreich sein, um eine Infektion zu verhindern oder zu behandeln. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Verwendung von Immunseren auch mit Risiken verbunden sein kann, wie beispielsweise allergischen Reaktionen oder der Übertragung von Infektionskrankheiten.

"Cross-Reaktionen" beziehen sich auf die Fähigkeit eines Immunsystems, Antikörper oder T-Zellen gegen ein bestimmtes Antigen zu produzieren, das mit einem anderen Antigen verwandt ist, aber von einer anderen Quelle stammt. Dies tritt auf, wenn die beiden Antigene ähnliche oder überlappende Epitope haben, strukturelle Bereiche, die eine Immunantwort hervorrufen können.

In der klinischen Allergologie bezieht sich ein Kreuzreaktionsphänomen häufig auf die Reaktion eines Patienten auf ein Allergen, das ähnliche oder identische Epitope mit einem anderen Allergen teilt, gegen das er bereits sensibilisiert ist. Zum Beispiel können Pollen-Allergiker möglicherweise auch auf bestimmte Lebensmittel reagieren, die Proteine enthalten, die denen in den Pollen ähneln, was als Kreuzreaktion bezeichnet wird.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Kreuzreaktionen klinisch relevant sind und dass eine gründliche Anamnese und Allergietests erforderlich sein können, um die genaue Ursache der Symptome festzustellen und angemessene Behandlungs- und Präventionsmaßnahmen zu empfehlen.

Die Immunelektrophorese ist ein Laborverfahren in der klinischen Chemie und Immunologie, das zur Charakterisierung und Quantifizierung von Makromolekülen, insbesondere Proteinen, in biologischen Flüssigkeiten wie Serum oder Urin eingesetzt wird. Dabei werden die Proben zunächst elektrophoretisch getrennt, um anhand ihrer unterschiedlichen Ladung und Größe Mobilitätsunterschiede zu erzeugen. Im Anschluss erfolgt eine Überlagerung mit Antikörpern, die spezifisch an bestimmte Proteine binden. Durch diese Kombination aus Elektrophorese und Immunfärbung können Proteinmuster oder -banden sichtbar gemacht werden, die für die Diagnostik von Krankheiten wie Immundefekten, Autoimmunerkrankungen oder Entzündungen hilfreich sind. Es gibt verschiedene Arten der Immunelektrophorese, darunter die radiale Immunodiffusion und die rocket-Immunelektrophorese.

Ein Immunoassay ist ein In-vitro-Test, der die quantitative oder qualitative Bestimmung von Antigenen oder Antikörpern in einer Probe mithilfe der spezifischen Bindung zwischen Antigen und Antikörper ermöglicht. Diese Methode wird häufig in der klinischen Diagnostik eingesetzt, um die Konzentration von verschiedenen Proteinen, Hormonen, Vitaminen, Drogen, Toxinen und anderen Substanzen im Blutserum, Plasma oder Urin zu messen.

Es gibt verschiedene Arten von Immunoassays, wie z.B. ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay), RIA (Radioimmunoassay), CLIA (Chemilumineszenzimmunoassay) und FLISA (Fluoreszenzimmunoassay). Diese Methoden unterscheiden sich in der Art und Weise, wie das Vorhandensein oder die Menge des Zielmoleküls nachgewiesen wird. Im Allgemeinen werden jedoch in allen Immunoassays Antikörper verwendet, um das Zielmolekül zu erfassen und zu detektieren, was durch die Verwendung von Enzymen, Radioisotopen, Fluoreszenzfarbstoffen oder anderen Markern ermöglicht wird.

Immunoassays sind aufgrund ihrer hohen Spezifität und Empfindlichkeit sehr nützliche Werkzeuge in der medizinischen Diagnostik und Forschung.

Die Fluoreszenz-Antikörper-Technik (FAT) ist ein Verfahren in der Pathologie und Immunologie, bei dem Antikörper, die mit fluoreszierenden Substanzen markiert sind, verwendet werden, um spezifische Proteine oder Antigene in Gewebeschnitten, Zellen oder Mikroorganismen zu identifizieren und zu lokalisieren.

Diese Methode ermöglicht es, die Anwesenheit und Verteilung von bestimmten Proteinen oder Antigenen in Geweben oder Zellen visuell darzustellen und zu quantifizieren. Die fluoreszierenden Antikörper emittieren Licht einer bestimmten Wellenlänge, wenn sie mit der richtigen Anregungslichtquelle bestrahlt werden, was eine einfache und sensitive Erkennung ermöglicht.

Die FAT wird häufig in der Diagnostik von Infektionskrankheiten eingesetzt, um die Anwesenheit und Verteilung von Krankheitserregern wie Bakterien oder Viren in Gewebeproben nachzuweisen. Sie ist auch ein wichtiges Werkzeug in der Forschung, um die Expression und Lokalisation von Proteinen in Zellen und Geweben zu untersuchen.

Antigene sind Substanzen, die von einem Immunsystem als fremd erkannt werden und eine immune Reaktion hervorrufen können. Sie sind normalerweise Bestandteile von Mikroorganismen wie Bakterien, Viren und Pilzen oder auch von größeren Parasiten. Aber auch körpereigene Substanzen können unter bestimmten Umständen zu Antigenen werden, zum Beispiel bei Autoimmunerkrankungen.

Antigene besitzen Epitope, die spezifische Strukturen sind, an die Antikörper oder T-Zellen binden können. Es gibt zwei Hauptkategorien von Antigenen: humoral geregelte Antigene, die hauptsächlich mit Antikörpern interagieren, und zellvermittelte Antigene, die hauptsächlich mit T-Zellen interagieren.

Die Fähigkeit eines Moleküls, eine immune Reaktion auszulösen, wird durch seine Größe, chemische Struktur und Komplexität bestimmt. Kleine Moleküle wie kleine Proteine oder Polysaccharide können normalerweise keine ausreichend starke immune Reaktion hervorrufen, es sei denn, sie sind Teil eines größeren Moleküls oder werden an ein Trägermolekül gebunden.

Ein Epitop, auch bekannt als Antigen determinante Region (AgDR), ist die spezifische Region auf der Oberfläche eines Antigens (eines Moleküls, das eine Immunantwort hervorruft), die von den Rezeptoren eines Immunzell erkannt und gebunden wird. Ein Epitop kann aus einem kontinuierlichen Stück oder einer diskontinuierlichen Abfolge von Aminosäuren bestehen, die durch eine Konformationsänderung in drei Dimensionen zusammengebracht werden. Die Größe eines Epitops variiert normalerweise zwischen 5 und 40 Aminosäuren. Es gibt zwei Hauptkategorien von Epitopen: lineare (sequentielle) Epitope und konformationelle (nicht-lineare) Epitope, die sich danach unterscheiden, ob ihre dreidimensionale Struktur für die Erkennung durch Antikörper wesentlich ist. Die Erkennung von Epitopen durch Immunzellen spielt eine entscheidende Rolle bei der Anregung und Spezifität adaptiver Immunantworten.

Polyacrylamidgel-Elektrophorese (PAGE) ist ein Laborverfahren in der Molekularbiologie und Biochemie, das zur Trennung von Makromolekülen wie Proteinen oder Nukleinsäuren (DNA, RNA) verwendet wird. Dabei werden die Makromoleküle aufgrund ihrer Ladung und Größe in einem Gel-Elektrophorese-Lauf separiert.

Bei der Polyacrylamidgel-Elektrophorese wird das Gel aus Polyacrylamid hergestellt, ein synthetisches Polymer, das in Lösung viskos ist und sich durch die Zugabe von Chemikalien wie Ammoniumpersulfat und TEMED polymerisieren lässt. Die Konzentration des Polyacrylamids im Gel bestimmt die Porengröße und damit die Trennschärfe der Elektrophorese. Je höher die Konzentration, desto kleiner die Poren und desto besser die Trennung von kleinen Molekülen.

Die Proben werden in eine Gelmatrix eingebracht und einem elektrischen Feld ausgesetzt, wodurch die negativ geladenen Makromoleküle zur Anode migrieren. Die Trennung erfolgt aufgrund der unterschiedlichen Mobilität der Moleküle im Gel, die von ihrer Größe, Form und Ladung abhängt. Proteine können durch den Zusatz von SDS (Sodiumdodecylsulfat), einem Detergent, denaturiert und in eine lineare Konformation gebracht werden, wodurch sie nur noch nach ihrer Molekülmasse getrennt werden.

Die Polyacrylamidgel-Elektrophorese ist ein sensitives und hochauflösendes Verfahren, das in vielen Bereichen der Biowissenschaften eingesetzt wird, wie beispielsweise in der Proteomik oder Genomik. Nach der Elektrophorese können die getrennten Moleküle durch verschiedene Methoden nachgewiesen und identifiziert werden, wie zum Beispiel durch Färbung, Fluoreszenzmarkierung oder Massenspektrometrie.

Molekülsequenzdaten beziehen sich auf die Reihenfolge der Bausteine in Biomolekülen wie DNA, RNA oder Proteinen. Jedes Molekül hat eine einzigartige Sequenz, die seine Funktion und Struktur bestimmt.

In Bezug auf DNA und RNA besteht die Sequenz aus vier verschiedenen Nukleotiden (Adenin, Thymin/Uracil, Guanin und Cytosin), während Proteine aus 20 verschiedenen Aminosäuren bestehen. Die Sequenzdaten werden durch Laborverfahren wie DNA-Sequenzierung oder Massenspektrometrie ermittelt und können für Anwendungen in der Genetik, Biochemie und Pharmakologie verwendet werden.

Die Analyse von Molekülsequenzdaten kann zur Identifizierung genetischer Variationen, zur Vorhersage von Proteinstrukturen und -funktionen sowie zur Entwicklung neuer Medikamente beitragen.

In der Medizin und Biowissenschaften bezieht sich die molekulare Masse (auch molare Masse genannt) auf die Massenschaft eines Moleküls, die in Einheiten von Dalton (Da) oder auf Atomare Masseneinheiten (u) ausgedrückt wird. Sie kann berechnet werden, indem man die Summe der durchschnittlichen atomaren Massen aller Atome in einem Molekül addiert. Diese Information ist wichtig in Bereichen wie Proteomik, Genetik und Pharmakologie, wo sie zur Bestimmung von Konzentrationen von Molekülen in Lösungen oder Gasen beiträgt und für die Analyse von Biomolekülen wie DNA, Proteinen und kleineren Molekülen wie Medikamenten und toxischen Substanzen verwendet wird.