Seit Jahren führt Creative Enzymes Enzymassays für Forschungszwecke unterschiedlichster Art durch. Wir haben uns zum Ziel gesetzt, der weltweit zuverlässigste Dienstleister für Enzymaktivitätsassays zu sein. Heute ist Creative Enzymes ein führendes Unternehmen im Bereich der Quantifizierung von Enzymaktivitäten, insbesondere mittels lumineszenter Assays, die für ihre hohe Sensitivität bekannt sind. Wir liefern die Testergebnisse in kürzester Zeit ab dem Zeitpunkt der Anfrageeinreichung. Der schnelle Service, die erstklassige Kundenbetreuung und unser engagierter Ansatz haben Creative Enzymes zum bevorzugten Dienstleister gemacht.

Lumineszente Assays sind eine gängige Methode zur Überwachung enzymatischer Reaktionen, bei denen ein Enzym ein Substrat in ein Reaktionsprodukt umsetzt, das Photonen emittiert, anstatt eine sichtbare Farbreaktion zu erzeugen. Lumineszenz wird als Lichtemission eines Stoffes beschrieben, wenn dieser aus einem elektronisch angeregten Zustand in den Grundzustand zurückkehrt. Wenn die angeregten Zwischenprodukte in ihren stabilen Grundzustand zurückkehren, wird ein Photon freigesetzt, das anschließend mit einem Lumineszenzdetektor erfasst oder mit dem menschlichen Auge beobachtet werden kann. Die unterschiedlichen Formen der Lumineszenz (Biolumineszenz, Chemilumineszenz, Photolumineszenz) unterscheiden sich darin, wie der angeregte Zustand erreicht wird. Photolumineszenz ist beispielsweise schlicht Fluoreszenz; die Anregung wird durch Licht einer bestimmten Wellenlänge initiiert. Biolumineszenz (BL) wird durch den Einsatz biolumineszenter Verbindungen wie Luciferin und Firefly-Luciferase erzeugt. Chemilumineszenz (CL) ist Licht, das durch eine chemische Reaktion charakterisiert ist. Die chemilumineszente Substanz wird durch Oxidation und Katalyse angeregt, wobei Zwischenprodukte entstehen. CL und BL sind leistungsstarke Detektionstechniken, die anderen lichtbasierten Detektionsprinzipien wie der Fluorometrie aufgrund besonderer Eigenschaften überlegen sind, darunter geringe Rauschpegel, ein großer Detektionsbereich und eine schnelle Reaktionszeit. Sie bieten den einzigartigen Vorteil, dass das Licht durch eine spezifische, den Analyten betreffende Reaktion emittiert wird, wodurch Interferenzen durch Lichtstreuung und Hintergrundemissionen aufgrund von Probenmatrix-Komponenten vermieden werden. Dank des breiten dynamischen Messbereichs können Proben über mehrere Größenordnungen der Konzentration ohne Verdünnung oder Anpassung des analytischen Verfahrens gemessen werden. Darüber hinaus setzt die Lichtemission häufig innerhalb von Sekunden oder Minuten ein, wodurch CL/BL-Techniken sehr schnell sind.

Abbildung 2: Strategien chemilumineszenter Assays für Enzyme.
Referenz: Kricka L J, Voyta J C, Bronstein I. Methods in enzymology, 1999, 305: 370–390.

Der wesentliche Vorteil von CL-Enzymassays ist die im Vergleich zu konventionellen spektrophotometrischen Assay-Methoden deutlich höhere Sensitivität. Es wurden zwei grundlegende Typen von CL-Assays zur Bestimmung der Enzymaktivität entwickelt. Beim ersten Typ katalysiert ein Enzym die chemilumineszente Zersetzung eines Substrats oder setzt aus einem speziell entwickelten Enzymsubstrat ein CL-Molekül frei, wodurch eine Lichtemission erzeugt wird. Beim zweiten Assay-Typ dient eine CL-Verbindung – direkt oder indirekt – als Indikator für eine Reaktion zwischen einem Enzym und einem Enzymsubstrat.

Abbildung 3: Enzymassay unter Verwendung eines 2-Methyl-1-propenylbenzoat-Substrats.
Referenz: Kricka L J, Voyta J C, Bronstein I. Methods in enzymology, 1999, 305: 370–390.

Bei der Entwicklung von CL-Substraten für Enzyme, insbesondere Hydrolasen, wurden erhebliche Fortschritte erzielt. Ein CL-Molekül wird so modifiziert, dass es eine Schutzgruppe enthält, die von einem Enzym erkannt wird. Durch die enzymatische Abspaltung dieser Gruppe wird ein CL-Molekül oder ein Zwischenprodukt freigesetzt, das unter Lichtemission zerfällt. Die Emissionsintensität, die gesamte Lichtemission oder die Emissionsrate wird gemessen und mit der Enzymaktivität korreliert. Das zyklische Diacylhydrazid Luminol, häufig zusammen mit seinem Isomer Isoluminol sowie Analoga wie Hydraziden der Naphthalin-1,2-dicarbonsäure, ist ein Cosubstrat für Meerrettichperoxidase. Es durchläuft eine peroxidasekatalysierte Oxidation, und die Intensität der glimmenden Lichtemission (425 nm) ist proportional zur Peroxidaseaktivität. In den letzten Jahren war eine der wichtigsten Entwicklungen bei CL-Enzymassays die Konzeption von Substratfamilien auf Basis adamantylstabilisierter Aryl-1,2-dioxetane. Darüber hinaus werden auch Acridan-Carboxylate, Propenylester, Indole und Imidopyrazine in CL-Enzymassays eingesetzt.

Chemilumineszente Assays sind für alle wesentlichen Enzymklassen verfügbar, mit Ausnahme von Isomerasen und Ligasen. Im Allgemeinen sind CL-Enzymassays sensitiver als kolorimetrische, fluorimetrische oder radiometrische Assays, und viele CL-Assays erreichen Nachweisgrenzen im Subattomol-Bereich. Der Erfolg von CL-Assays für Enzymmarkierungen in Immunoassays und Nukleinsäure-Assays hat die kontinuierliche Untersuchung unterschiedlicher CL-Reaktionen vorangetrieben, mit dem Ziel, Enzymassays mit verbesserter Sensitivität, Anwenderfreundlichkeit und Vielseitigkeit zu entwickeln. Creative Enzymes kennt die Einschränkungen und kritischen Aspekte von CL-Enzymassays genau und bietet seinen Kunden erstklassige Ergebnisse zur Enzymaktivität.

Mit jahrzehntelanger Forschungserfahrung und einzigartigen Technologien überzeugt Creative Enzymes durch erstklassige Dienstleistungen in der enzymatischen Analytik. Unsere Leidenschaft für hohe Qualität und einzigartige Services wird nur von unserem Ruf im Markt übertroffen. Creative Enzymes ist Ihr verlässlichster Partner, wenn Sie eine Enzymaktivitätsbestimmung mittels CL-Enzymassays benötigen.

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