Die innovativen CALUX®-Zellen sind so beschaffen, dass sie unter Einwirkung der Chemikalien dosisabhängig Licht erzeugen.
Der Schalter, der das Licht einschaltet, ist spezifisch für Verbindungen oder Gruppen von Verbindungen, die den gleichen Wirkmechanismus haben. Dies verleiht dem spezifischen CALUX®-Assay eine Selektivität und biologische Relevanz, die mit instrumentellen Techniken nicht erreicht werden kann.
Nach der Bindung an den so genannten Ah-Rezeptor erfolgt der Transport des PHAH-Ah-Rezeptorkomplexes in den Zellkern und die anschließende Bindung an spezifische Sequenzen in der DNA. Diese spezifischen DNA-Sequenzen werden als Responsive Elemente (REs) bezeichnet. Die Bindung des Chemie-Rezeptorkomplexes an die RE löst die Expression von RE-assoziierten Genen aus. Die toxikologische Wirkung der Chemikalien beginnt mit der beobachteten Veränderung der Genexpression.
Beispiele für CALUX® Assays
Dioxine
Seit dem 1. Juli 2002 legt die Europäische Union Höchstwerte für Dioxine in Lebens- und Futtermitteln fest. Dioxine sind eine der giftigsten bekannten künstlichen Verbindungen und können mit dem DR CALUX® gemessen werden. Die DR CALUX®-Technologie wird als schnelles, empfindliches und kostengünstiges Werkzeug zur Untersuchung von Lebens- und Futtermittelzutaten auf Dioxin und dioxinähnliche Verbindungen eingesetzt. Herkömmliche instrumentelle Techniken wie GCMS und HRGCMS können nur eine Probe auf einmal analysieren, was sie vergleichsweise langsam und teuer macht und nicht geeignet ist, große Mengen an Proben schnell zu untersuchen.
Östrogene
Östrogene wie Östradiol, ein weibliches Sexualhormon, haben einen direkten Einfluss auf die Funktion des Fortpflanzungssystems, des Nervensystems, des Herz-Kreislauf-Systems und des Skelettsystems. Blutzuckerspiegel, Haut und andere Gewebe und Funktionen werden ebenfalls signifikant durch Östradiol beeinflusst. Wie alle Steroidhormone können übermäßige Mengen an Östradiol zu einer Reihe von erhöhten Gesundheitsrisiken beitragen. Der Östrogenspiegel kann mit dem ER CALUX® gemessen werden.
Measuring CALUX® Assays
Die Technik wird auf 96-Well-Platten durchgeführt, wodurch es möglich ist, eine große Anzahl von Proben gleichzeitig zu analysieren.
- Nach der Probenahme wird mit einer einfachen Extraktionsmethode der chemische Gehalt extrahiert.
- Der Extrakt wird gereinigt und auf Wunsch fraktioniert. Danach wird der saubere Extrakt in DMSO gelöst. In der Zwischenzeit werden die CALUX®-Zellen von BDS kultiviert und schließlich in 96-Well-Platten unter standardisierten Bedingungen gezüchtet.
- Sobald eine konfluente Einzelschicht erhalten wird, werden die Zellen den verdünnten gereinigten Extrakten ausgesetzt.
- Nach der Lyse und der Zugabe von Luciferin wird die Luciferase-Aktivität mit einem Luminometer quantitativ bestimmt.
CALUX® ist ein eingetragenes Warenzeichen der BioDetection Systems B.V.