Bioassay

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Fische in den Everglades werden auf Quecksilberbelastung untersucht (2014)

Bioassay (kurz für englisch biological assay, „biologische Untersuchung“) ist der wissenschaftliche Fachbegriff für die In-vivo-Untersuchung der Wirkung, die bestimmte chemische Stoffe auf lebende Organismen haben. Bioassays sind standardisierte Tests, mit denen Substanzen in einer Probe nachgewiesen werden oder beispielsweise die Potenz von Arzneimitteln oder Giftstoffen oder die Wirkung von Pheromonen gemessen wird.<ref>https://www.wissenschaft-online.de/abo/lexikon/biok/1508.</ref> Bei quantitativen Bioassays kommen regelmäßig Methoden der Biostatistik zum Einsatz.

Qualitative Bioassays

Qualitative Bioassays untersuchen, wie hoch die Dosis der interessierenden Substanz sein muss, um eine bestimmte Wirkung auszulösen. Beispiele:

• Welche Dosis von Digitalis löst einen Herzstillstand aus?
• Welche Dosis von Insulin löst einen Krampfanfall aus?
• Welche Dosis von Androstenon löst bei der brünftigen Sau die Duldungsstarre aus?<ref>K.M. Dorries et al. (1997). Sensitivity and behavioral responses to the pheromone androstenone are not mediated by the vomeronasal organ in domestic pigs. Brain, Behavior and Evolution 49, S. 53–62.</ref>
• Was ist die sogenannte mittlere letale Dosis (LD₅₀) einer Substanz, bei der die Hälfte der Versuchstiere stirbt?

Ein klassisches qualitatives Bioassay ist das Experiment von Arnold Adolph Berthold, der männliche Küken kastrierte und zeigte, dass wegen der fehlenden Sexualhormone ihre Entwicklung zu Hähnen gestoppt wurde.

Quantitative Bioassays

Datei:Microtox® system.jpeg

Bioassay-Gerät zur Analyse von Wasser und Bodenproben auf Toxine

Die proportionalen Zusammenhänge zwischen Dosis und Wirkungsstärke untersuchen quantitative Bioassays. Beispiele sind die (erwünschte) Hauptwirkung sowie (unerwünschte) Nebenwirkungen neuer Medikamente oder der Zusammenhang zwischen Adrenalin und Blutdruck.

Praktische Anwendungen

• Bei unbekannten Stoffen kann ihre Wirkung auf Organismen, insbesondere ihre Giftigkeit, mit der einer bekannten Substanz verglichen werden.
• In den USA ist es einigen Industrieunternehmen und auch städtischen Kläranlagen vorgeschrieben, regelmäßig Bioassays durchzuführen, um die Ungefährlichkeit ihrer Abwässer nachzuweisen.<ref>United States Environmental Protection Agency (EPA). Washington, DC. "Methods for Measuring the Acute Toxicity of Effluents and Receiving Waters to Freshwater and Marine Organisms." October 2002. Document No. EPA-821-R-02-012.</ref><ref>US EPA. "Whole Effluent Toxicity / Clean Water Act Analytical Methods." Abgerufen am 16. Dezember 2008.</ref>

Siehe auch

• Bundesinstitut für Risikobewertung
• Mittlere effektive Konzentration (EC₅₀)
• Hershberger-Test
• Pharmaforschung
• Pharmakodynamik
• Pharmakokinetik

Einzelnachweise

<references />

Literatur

• Manfred Olschewski, Siegfried Schach, Manfred Schumacher, Martin Schumacher: Bioassay. Band 1 von Arbeitsberichte der Abteilung Statistik, Universität Dortmund, 1979

Weblinks

• Whole Effluent Toxicity Basics (PowerPoint file) – New Jersey Department of Environmental Protection
• PubChem BioAssay Database
• Bioassay Ontology
• Bundesinstitut für Risikobewertung