生物素是动、植物体内广泛分布的一种小分子生长因子，又名辅酶R或维生素H，其难溶于水，易溶于二甲基甲酰胺。生物素可与亲和素（动物微生物中提取的一种含10%碳水化合物的碱性糖蛋白）或链霉亲和素（链球菌属的菌培养液中提取的一种蛋白质）紧密特异结合，进一步形成一种新的生物扩增系统：生物素-亲和素系统（biotin-avidin system，BAS）。生物素具有快速，特异性好和低分子量（MW=244.31 g/mol）等优点，并且不影响分子的天然功能。
生物素标记具有亲和力高和多级扩增的优势，并且可与免疫荧光技术结合，如荧光素，酶和同位素等等。它是许多生物医学研究的有效工具，如各种示踪免疫测定，免疫标记，蛋白质标记，分子杂交和核酸探针标记。其中，核酸杂交技术广泛应用于医学科学研究和临床医学，但在应用于核酸探针之前，必须使用同位素或生物素标记。同位素标记探针具有非常短的半衰期并且对人的健康有害，而生物素标记更稳定，准确和方便，可用于各种检测系统，同时也可以避免放射性同位素对人体造成的伤害。
生物素-亲和素标记技术的主要方法
桥接亲和素-生物素标记法（Bridged Avidin-Biotin，BAB）
桥接亲和素-生物素标记法可分为直接法和间接法两种。直接法以游离亲和素或链霉亲和素作为桥连剂，利用亲和素的多价性特点，将生物素化抗体复合物与标记生物素（如酶标生物素）结合，从而达到检测反应分子的目的。间接法是在抗原与特异性抗体结合后，使生物素化的第二抗体与抗原-抗体复合物结合，提高了反应的灵敏性。
亲和素-生物素-过氧化物酶复合法（Avidin-Biotin-Pcroxidase Complex，ABC）
亲和素-生物素-过氧化物酶复合法的原理是将亲和素或链霉亲和素与酶标记生物素按一定比例混合，形成可溶性链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物。当复合物在检测系统中遇到生物素化的第一抗体或第二抗体时，复合物中的不饱和亲和素或链霉亲和素可以将生物素结合到抗体上。该技术具有背景染色浅、节省时间的优点，可用于双重或多重免疫染色，特别是组织切片或细胞悬液中抗原的检测。
标记亲和素-生物素法（Labeled Avidin-Biotin，LAB）
标记亲和素-生物素法包括直接法和间接法两种。直接法是直接将标记的亲和素或链霉亲和素与免疫复合物中的生物素化抗体连接进行酶呈色反应。间接法采用生物素化的二抗与抗原结合，由于抗体的存在，检测灵敏度高于直接法。该技术可用于判断癌胚抗原（CEA）等肿瘤问题的来源。
标记链霉亲和素-生物素法（Labeled Streptavidin-Biotin，LSAB）
标记链霉亲和素-生物素法是通过生物素标记的二抗与结合有辣根过氧化物酶（HPR）或碱性磷酸酶（AKP）的链霉亲和素连接来测定细胞及组织中的抗原。链霉亲和素同一定浓度的生物素化酶混合后，就能形成链霉亲和素-生物素-酶复合物，这种复合物中至少存在一个尚未被生物素占据的链霉亲和素结合位点，可以结合多种类型的生物素标记抗体。由于LSAB法采用了改良的亲和纯化技术和酶标技术，所以背景更清晰，敏感性更高。
光敏生物素法（Photobiotin）
光敏生物素法是生物素标记的常用方法。光敏生物素是通过化学合成的生物素衍生物，分子中含有一个光激活的叠氮-硝基苯基团，在可见光的短时间照射下，可与核酸的基本基团发生反应，产生一个生物素标记的核酸探针。该技术简单方便，标记的核酸探针具有颜色，易于检测反应结果。此外，标记探针也很稳定。
生物素标记注意事项
- 根据抗原或抗体分子所带可标记基团的种类（氨基、醛基或巯基）以及分子的酸碱性，选择相应的活化生物素和适当的反应条件；
- 标记反应时，活化生物素与待标记抗原或抗体应按适当比例混合（生物素：IgG宜为2:1, IgG应用浓度0.5~5μg/ml; 生物素1~3个/Ag，3~5个/Ab）；
- 为减少空间位阻的影响，可在生物素与被标记物之间加入交联臂样结构；
- 生物素与抗原、抗体等蛋白质结合后，不影响后者的免疫活性；标记酶时则结果有所不同。