ELISA
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 2. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Der ELISA-Test ist eine laboratoriumsmedizinische Untersuchung, bei deren Durchführung es zu einer sogenannten Antigen-Antikörperreaktion kommt. Es können unterschiedliche Antigene getestet werden, die eine Rolle in der Human- oder Tiermedizin spielen. Mit der Durchführung des Tests werden in Deutschland in der Regel medizinische Fachlaboratorien beauftragt.
Was ist das Verfahren?
ELISA ist die Abkürzung für Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay. Es handelt sich also um eine englischsprachige Bezeichnung, die sich jedoch im deutschen medizinischen Sprachgebrauch etabliert hat.
Der ELISA-Test gehört innerhalb der laboratoriumsmedizinischen Untersuchungen zu den sogenannten immunologischen Verfahren. Durch das Testverfahren können Eiweißmoleküle in ganz verschiedenen Körperflüssigkeiten nachgewiesen werden. Der Nachweis dieser Moleküle erlaubt wiederum Rückschlüsse auf bestimmte Krankheiten oder Krankheitsbilder, weshalb Ärzte ihre Diagnose auch vom Ergebnis eines solchen ELISA-Tests abhängig machen. Das Testverfahren hat also im klinischen Alltag, ambulant oder stationär, einen hohen Stellenwert.
Die entsprechenden Körperflüssigkeiten, beispielsweise Vollblut oder Flüssigkeiten aus Gelenken, werden nach ihrer Entnahme beim Patienten unmittelbar an das Labor entsandt. Es handelt sich in der Regel dabei um recht eilige Proben, denn das native Material gilt als empfindlich und sollte schnellstmöglich untersucht werden. Sogenannte überlagerte Proben können zu falsch negativen Resultaten führen, weil die nachzuweisenden pathologischen Eiweiße zwischenzeitlich reduziert oder ganz abgebaut wurden. Beim ELISA spielt also die sogenannte Präanalytik eine wichtige Rolle, suspekte oder negative Ergebnisse sollten bei entsprechenden klinischen Symptomen nochmals wiederholt werden.
Funktion, Wirkung & Ziele
Ist in einer zu untersuchenden Körperflüssigkeit das nachzuweisende Antigen vorhanden, dann kommt es nach dem sogenannten Schlüssel-Schloss-Prinzip zu einer spezifischen Antigen-Antikörperreaktion. Das Eingeben des Probenmaterials in die Platten kann vom Laborpersonal entweder manuell mithilfe von Pipetten oder vollautomatisch erfolgen. In modernen laboratoriumsmedizinischen Instituten kommen zur Durchführung von ELISA-Diagnostik überwiegend Vollautomaten zum Einsatz.
Diese müssen jedoch von ausgebildetem Personal, medizinisch-technischen Laboratoriumsassistenten, überwacht werden. Auch die sogenannte interne und externe Qualitätskontrolle obliegt dem Laborpersonal, übergeordnet dem ärztlichen Personal für Laboratoriumsmedizin, Infektionsepidemiologie und Mikrobiologie. Nach dem ersten Versuchsansatz, also nachdem das Material auf die Platten pipettiert wurde, haben sich, sofern vorhanden, die spezifischen Antigene in der Probe bereits an die Antikörper der Plastikplatte gebunden.
Sodann erfolgt ein Waschgang mit physiologischer Kochsalzlösung um Störfaktoren wie unerwünschte Antigene oder Proteine aus dem Ansatz zu entfernen. Dieser Schritt ist sehr wichtig, damit es nicht zu falsch positiven Reaktionen kommen kann. Ein vom Labor falsch interpretiertes vermeintlich positives Ergebnis kann für einen Patienten unter Umständen fatale Folgen haben. Im zweiten Schritt der Untersuchung wird nun ein weiterer Antikörper hinzugegeben, der an ein Enzym gekoppelt ist. Auch dieser markierte Antikörper bindet sich an das Antigen.
Anschließend wird erneut gewaschen, sodass nur noch derjenige enzymgekoppelte Antikörper zurückbleibt, der über das Antigen an die Platte gebunden ist. In einem dritten und letzten Schritt wird ein farbloser Ausgangsstoff in einer definierten Menge hinzugefügt, den das gebundene Enzym in einen Farbstoff umsetzt. Je mehr Antigen die Probe enthält, desto mehr Enzym ist gebunden und desto stärker fällt der Farbumschlag aus. Die Menge des entstandenen Farbstoffs kann mit einer weiteren laboratoriumsmedizinischen Methode, der sogenannten Fotometrie, genau ermittelt werden. Dadurch ist ein Rückschluss möglich, ob überhaupt und wie viel Antigen in einem Probenmaterial vorhanden ist.
Der ELISA-Test wird nicht nur für die Erstdiagnose oder zur Erhärtung von Verdachtsdiagnosen bei bestimmten Krankheiten und Krankheitsbildern verwendet, sondern auch zu deren Verlaufskontrolle. Wird im Laufe einer Therapie die Antigenkonzentration im Test niedriger, so spricht das für ein Ansprechen der Behandlung.
Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren
Für die eigentliche Messung kann kein Vollblut verwendet werden, sondern nur das daraus gewonnene Blutserum oder Blutplasma. Ein Direkttest am Patienten, beispielsweise aus dem Kapillarblut der Fingerbeere, ist deshalb, wie bei einigen anderen serologischen Untersuchungen, bis heute nicht möglich. In der Humanmedizin wird der ELISA-Test vornehmlich zum Nachweis von Antigenen bei bakteriellen, viralen oder Pilzinfektionen eingesetzt. In der Hepatitis-Serologie dient der ELISA als Suchtest; ein positives Ergebnis wird anschließend standardmäßig mit einem anderen, spezifischeren Verfahren überprüft, bevor daraus ein Befund wird.
Auch bestimmte Hormone, beispielsweise das Schwangerschaftshormon HCG, können mit dem ELISA-Test bestimmt werden. Beim Auftreten gewisser Komplikationen in der Schwangerschaft ist die genaue Kenntnis über die Konzentration des Schwangerschaftshormons im Blut diagnostisch und therapeutisch sehr hilfreich. Ein weiteres Indikationsgebiet für den Test ist der Nachweis von sogenannten Paraproteinen im Urin, wie sie beispielsweise bei verschiedenen Tumorerkrankungen, etwa beim multiplen Myelom, vorkommen.
Der ELISA-Test gehört in vielen Laborinstituten bis heute zur Routine. Vor ihm wurde für vergleichbare Fragestellungen vielfach mit radioaktiven Markierungen gearbeitet; diese als RIA (Radioimmunoassay) bezeichneten Verfahren sind wegen des Aufwands beim Strahlenschutz weitgehend von enzym- und lichtgekoppelten Tests abgelöst worden. Weiterentwicklungen des ELISA sind lichtchemische Verfahren wie Lumineszenz oder Fluoreszenz.
Aufbau und Varianten
Der Begriff ELISA bezeichnet keine einzelne, fest umrissene Untersuchung, sondern ein Bauprinzip, das je nach Fragestellung unterschiedlich zusammengesetzt wird. Gemeinsam ist allen Formen, dass eine spezifische Bindung zwischen Antigen und Antikörper über ein angekoppeltes Enzym sichtbar gemacht wird, und dass zwischen den einzelnen Schritten gewaschen wird, um alles zu entfernen, was nicht gebunden hat.
Beim oben beschriebenen Aufbau ist die Platte mit einem Antikörper beschichtet, der das gesuchte Antigen aus der Probe herausfängt; ein zweiter, enzymgekoppelter Antikörper bindet anschließend an eine andere Stelle desselben Antigens. Weil das Antigen dabei zwischen zwei Antikörpern eingeschlossen wird, spricht man vom Sandwich-Aufbau. Er eignet sich für größere Moleküle, die mehrere Bindungsstellen bieten, und wird für den Nachweis von Erregerbestandteilen, Hormonen und Eiweißmarkern genutzt.
Umgekehrt wird verfahren, wenn nicht ein Antigen, sondern eine Antikörperantwort des Patienten gesucht wird – etwa der Nachweis, dass jemand mit einem Erreger Kontakt hatte. Dann ist die Platte mit dem Antigen des Erregers beschichtet, die Antikörper aus der Probe binden daran, und ein enzymgekoppelter Antikörper, der sich gegen menschliche Immunglobuline richtet, macht diese Bindung anschließend sichtbar. Dieser Aufbau ist die Grundlage der gesamten Infektionsserologie. Da sich die eingesetzten Nachweisantikörper auf einzelne Klassen richten lassen, kann getrennt bestimmt werden, ob Antikörper der Klasse IgM oder der Klasse IgG vorliegen – eine Unterscheidung, aus der sich Rückschlüsse darauf ziehen lassen, ob ein Kontakt mit dem Erreger frisch oder länger vergangen ist.
Für sehr kleine Moleküle, die nur eine einzige Bindungsstelle bieten, ist der Sandwich-Aufbau nicht anwendbar. Für sie gibt es ein davon abweichendes Format, bei dem der Stoff aus der Probe und eine markierte Vergleichssubstanz um dieselben Bindungsstellen konkurrieren. Bei diesem eigenständigen, vom Sandwich-Aufbau verschiedenen Format wird das Messergebnis in umgekehrter Richtung gelesen. Es kommt unter anderem bei kleinen Hormonen und bei Wirkstoffbestimmungen zum Einsatz.
Kalibrierung und Qualitätssicherung
Ein Farbwert für sich sagt nichts aus. Damit aus der gemessenen Farbintensität eine Aussage über eine Konzentration wird, laufen auf jeder Platte neben den Patientenproben mehrere Ansätze mit bekanntem Gehalt mit. Aus ihnen entsteht eine Bezugskurve, an der die Messwerte der Proben abgelesen werden. Zusätzlich werden Ansätze ohne Probenmaterial sowie eindeutig positive und eindeutig negative Kontrollen mitgeführt. Fallen diese Kontrollen aus dem erwarteten Bereich, wird der gesamte Lauf verworfen und wiederholt; die Proben werden dann nicht befundet.
Für die Beurteilung wird ein Schwellenwert festgelegt, ab dem ein Ergebnis als positiv gilt. Um diesen Schwellenwert herum liegt in der Regel ein Bereich, in dem eine sichere Zuordnung nicht möglich ist. Ergebnisse aus diesem Grenzbereich werden nicht als positiv oder negativ ausgegeben, sondern als unklar; üblich sind dann eine Wiederholung, ein anderes Verfahren oder eine zweite Probe nach einigen Wochen.
Medizinische Laboratorien unterliegen in Deutschland verbindlichen Vorgaben zur Qualitätssicherung. Dazu gehört die interne Kontrolle, bei der in jedem Lauf Kontrollproben mitgeführt und die Ergebnisse über die Zeit auf Abweichungen überwacht werden, und die externe Kontrolle, bei der Laboratorien Proben mit ihnen unbekanntem Gehalt untersuchen und ihre Ergebnisse mit denen anderer Laboratorien verglichen werden. Besteht ein Labor solche Ringversuche nicht, darf es die betreffende Untersuchung nicht weiter anbieten. Vollautomaten schließen Fehler dabei nicht aus – sie machen lediglich andere Fehler als die Handarbeit und werden ihrerseits regelmäßig überprüft.
Was ein Ergebnis aussagt
Der ELISA ist in vielen Anwendungen bewusst so eingestellt, dass er lieber einmal zu oft anschlägt als einmal zu wenig. Bei einem Suchtest ist das sinnvoll: Wer erkrankt ist, soll möglichst nicht übersehen werden. Der Preis dafür sind Ergebnisse, die anschlagen, obwohl die gesuchte Erkrankung nicht vorliegt. Genau deshalb ist bei mehreren Anwendungen eine zweistufige Diagnostik vorgeschrieben oder fachlich empfohlen: Der ELISA sucht, und ein anderes, enger gestelltes Verfahren entscheidet.
Wie aussagekräftig ein positives Ergebnis ist, hängt außerdem davon ab, wie häufig die gesuchte Erkrankung in der untersuchten Gruppe überhaupt vorkommt. Wird in einer Gruppe getestet, in der die Erkrankung selten ist, stammt ein größerer Teil der positiven Ergebnisse aus Fehlanschlägen als bei gezielter Testung von Personen mit passenden Beschwerden. Aus diesem Grund ist es fachlich problematisch, serologische Tests ohne konkreten Verdacht gleichsam ins Blaue hinein anzufordern.
Bei Infektionen kommt ein zeitlicher Gesichtspunkt hinzu. Antikörper entstehen nicht sofort, sondern erst im Verlauf von Tagen bis Wochen nach dem Kontakt mit einem Erreger. In dieser Anfangsphase kann ein Antikörpertest negativ ausfallen, obwohl eine Infektion vorliegt. Ein negatives Ergebnis unmittelbar nach einem möglichen Ansteckungsereignis ist deshalb keine Entwarnung; je nach Erreger wird eine zweite Probe nach einem festgelegten Abstand untersucht oder von vornherein ein Verfahren gewählt, das den Erreger selbst nachweist.
Umgekehrt sagt der Nachweis von Antikörpern der Klasse IgG oft nur aus, dass ein Kontakt stattgefunden hat – nicht, dass eine Erkrankung besteht. Bei manchen Erregern bleiben solche Antikörper lebenslang nachweisbar. Ein Laborwert ersetzt daher weder die Beschwerden des Patienten noch die ärztliche Beurteilung.
Störfaktoren und Fehlerquellen
Die Ergebnisse eines ELISA können durch Eigenschaften der Probe verfälscht werden. Zerfallene rote Blutkörperchen, ein hoher Fettgehalt oder eine starke Gelbfärbung der Probe beeinflussen die optische Messung und können Werte verschieben. Solche Auffälligkeiten werden im Labor beurteilt und im Befund vermerkt.
Bedeutsamer sind Bestandteile im Blut, die die Bindung der Testantikörper stören. Manche Menschen tragen Antikörper, die sich gegen tierische Eiweiße richten – etwa nach Kontakt mit Tieren oder nach bestimmten Behandlungen mit Antikörperpräparaten. Diese können die beiden Testantikörper überbrücken und ein positives Ergebnis vortäuschen, obwohl das gesuchte Antigen gar nicht vorhanden ist. Ähnlich können Autoantikörper wirken, wie sie bei rheumatischen Erkrankungen vorkommen. Bei Testsystemen, die auf der Bindung von Biotin beruhen, kann eine hochdosierte Zufuhr dieses Vitamins über Nahrungsergänzungsmittel die Messung stören; auf entsprechende Einnahmen sollte das Labor hingewiesen werden.
Eine eigene Fallgruppe bilden extrem hohe Konzentrationen des gesuchten Stoffes. Sie können die Bindungsstellen so absättigen, dass das Signal wieder abnimmt und ein zu niedriger Wert ausgegeben wird. Laboratorien begegnen dem, indem auffällige Proben verdünnt erneut gemessen werden.
Schließlich sind die Ergebnisse verschiedener Hersteller nicht ohne Weiteres vergleichbar, weil sie unterschiedliche Antigene, Antikörper und Bezugsgrößen verwenden. Für Verlaufsbeurteilungen ist es deshalb sinnvoll, Kontrollen möglichst im selben Labor durchführen zu lassen; ein Sprung im Zahlenwert kann sonst allein auf einen Wechsel des Testsystems zurückgehen.
Anwendungsgebiete im Überblick
Das Verfahren ist in der Laboratoriumsmedizin außerordentlich weit verbreitet.
In der Infektionsdiagnostik dient es als Suchtest bei einer Reihe von Erregern. Bei der Borreliose ist eine Stufendiagnostik etabliert, bei der ein positiver oder unklarer Suchtest mit einem Streifentest überprüft wird, der die Reaktion auf einzelne Eiweiße des Erregers getrennt sichtbar macht. Beim Verdacht auf eine HIV-Infektion ist ebenfalls ein Bestätigungsverfahren vorgeschrieben, bevor ein Befund mitgeteilt wird. In der Schwangerenbetreuung wird der Immunstatus gegenüber Röteln und – je nach Situation – gegenüber Toxoplasmose serologisch bestimmt.
In der Allergiediagnostik werden mit immunologischen Verfahren Antikörper der Klasse IgE gegen einzelne Allergene bestimmt. Ein solcher Nachweis belegt eine Sensibilisierung; ob daraus eine Allergie mit Beschwerden folgt, ergibt sich erst aus dem Zusammenhang mit der Krankengeschichte und gegebenenfalls weiteren Untersuchungen.
In der Autoimmundiagnostik werden Antikörper bestimmt, die sich gegen körpereigene Strukturen richten. Beispiele sind die Antikörper, die bei der Abklärung einer Zöliakie untersucht werden, sowie verschiedene Antikörper bei entzündlich-rheumatischen Erkrankungen. Weitere Anwendungsfelder sind Hormonbestimmungen, Tumormarker und Suchverfahren auf Wirkstoffe und Drogen, wobei auffällige Suchergebnisse dort mit trennenden chemischen Verfahren bestätigt werden.
Außerhalb der Humanmedizin wird das Verfahren in der Tiermedizin und in der Tierseuchenüberwachung, in der Lebensmittelanalytik – etwa beim Nachweis allergener Bestandteile in Lebensmitteln – sowie in der biologischen Forschung eingesetzt.
Abgrenzung zu anderen Verfahren
Von den patientennahen Schnelltests unterscheidet sich der ELISA in Anspruch und Ergebnis. Schnelltests im Streifenformat nutzen zwar ebenfalls die Bindung zwischen Antigen und Antikörper, liefern aber in der Regel nur die Aussage vorhanden oder nicht vorhanden und sind weniger empfindlich. Sie sind Orientierungshilfen, keine abschließenden Befunde.
Der Streifentest, der in der Stufendiagnostik als Bestätigung dient, arbeitet mit aufgetrennten Eiweißen des Erregers und zeigt, gegen welche einzelnen Bestandteile sich die Antikörper richten. Dadurch lässt sich eine echte Reaktion von einer Kreuzreaktion mit verwandten Strukturen besser unterscheiden.
Grundsätzlich anders arbeiten Verfahren, die das Erbgut eines Erregers vervielfältigen und nachweisen. Sie zeigen nicht die Reaktion des Körpers, sondern den Erreger selbst, und schließen damit gerade die Lücke der frühen Phase, in der noch keine Antikörper gebildet wurden. Antikörpertest und Erregernachweis beantworten daher unterschiedliche Fragen und werden häufig nacheinander oder nebeneinander eingesetzt.
Für Patienten: Ablauf und Befund
Aus Sicht des Patienten besteht die Untersuchung in aller Regel nur aus einer Blutentnahme; besondere Vorbereitungen sind meist nicht erforderlich. Wie lange es bis zum Ergebnis dauert, hängt weniger von der Messung selbst ab als von der Organisation des Labors: Viele Untersuchungen werden gebündelt und nur an bestimmten Tagen angesetzt, weil eine Platte viele Proben gleichzeitig aufnimmt. Eilige Fragestellungen werden davon ausgenommen.
Der Befund erreicht den behandelnden Arzt, der ihn mit der Krankengeschichte und den übrigen Ergebnissen zusammenführt. Für Patienten ist dabei wichtig zu wissen, dass ein Wert außerhalb des angegebenen Bereichs für sich genommen weder eine Diagnose noch eine Entwarnung ist und dass unklare Ergebnisse zum normalen Betrieb gehören. Wird eine Untersuchung wiederholt oder ein zweites Verfahren angeschlossen, ist das kein Zeichen für einen Fehler, sondern in vielen Fällen der vorgesehene Weg.
Die Kosten trägt bei medizinisch begründeter Fragestellung in der Regel die Krankenkasse. Untersuchungen, die ohne ärztlichen Anlass auf eigenen Wunsch veranlasst werden, fallen nicht darunter; hier empfiehlt sich vorab die Klärung, ob die Untersuchung überhaupt eine sinnvolle Antwort auf die Frage liefern kann, die dahintersteht.
Quellen
- Raem, A. M., Rauch, P. (Hrsg.): Immunoassays.
ISBN: 9783662717813
- Murphy, K. M., Weaver, C.: Janeway Immunologie.
ISBN: 9783662560037
- Gadola, S.: Einführung in die klinische Immunologie.
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- Schmetzer, O.: Basics klinische Chemie und Labormedizin.
ISBN: 9783437422591
- Dörner, K., Kohse, K. P. (Hrsg.): Taschenlehrbuch Klinische Chemie und Hämatologie.
ISBN: 9783132402812