Wbrew pozorom przeciwciało biotynowe nie jest substancją przeciw biotynie. Przeciwciało biotynowe jest raczej przeciwciałem skoniugowanym z biotyną. Biotyna silnie wiąże się z ligandem — awidyną — który z kolei może być sprzężony z cząsteczkami wykrywalnymi przez światło, takimi jak fluorofory. Biotyna i awidyna tworzą jedno z najsilniejszych znanych biologicznie wiązań kowalencyjnych, dzięki czemu jednostki ligand/receptor sprzężone z biotyną i awidyną są szczególnie przydatne w badaniach naukowych.
Biotyna to witamina B-kompleks — witamina B7. Jest to tak mała cząsteczka, że wiele cząsteczek biotyny może być sprzężonych z pojedynczym przeciwciałem monoklonalnym lub poliklonalnym. Fakt, że biotyna jest również rozpuszczalna w wodzie, pozwala na większą wszechstronność w układach buforowych, niż gdyby była nierozpuszczalna. Dla większej swoistości, koniugacja przeciwciała monoklonalnego z biotyną jest często zalecana zamiast koniugacji przeciwciała poliklonalnego. Cząsteczka biotyny może być bezpośrednio związana z przeciwciałem będącym przedmiotem zainteresowania lub może być połączona ogonem molekularnym, aby zapewnić większą swobodę ruchu.
Awidyna, ligand biotyny, znajduje się w albuminie jaja. Można go tanio wykonać i łatwo go wyizolować. Wiele cząsteczek awidyny będzie wiązać się z każdym receptorem biotyny, wzmacniając sygnał wykrywania pojedynczego przeciwciała. Kiedy przeciwciało biotynowe przylega do antygenu będącego przedmiotem zainteresowania, eksperymentator może następnie wystawić kompleks na działanie awidyny sprzężonej z fluoroforami, dzięki czemu kompleks jest wykrywalny. Dzięki obrazowaniu fluorescencyjnemu przeciwciało biotynowe i ligand skoniugowany z awidyną można wykryć za pomocą mikroskopii świetlnej, a interesujące antygeny można badać in situ.
Chociaż tworzenie i stosowanie przeciwciała biotynowego i znakowanej fluorescencyjnie cząsteczki awidyny jest powszechnym rozwiązaniem do wykrywania antygenu, istnieją alternatywy, które nadal wykorzystują kompleks biotyna/awidyna. Wiązanie biotyny z ligandem, takim jak neurotoksyna, może być korzystne w wykrywaniu umiejscowienia receptorów neuronalnych, na które wpływa dana neurotoksyna. Możliwe jest również sprzęganie biotyny z sekwencją nukleotydową, taką jak informacyjny kwas rybonukleinowy (mRNA), aby znaleźć miejsce, w którym te sekwencje nukleotydowe ulegają translacji do białek lub wykryć regulację komórkowego mRNA.
Można kupić biotynylowane przeciwciała poliklonalne lub monoklonalne, chociaż produkcja biotynylowanych przeciwciał leży w zakresie możliwości wielu eksperymentatorów. Protokoły można znaleźć w Internecie, sugerując metody biotynylacji przeciwciał, chociaż najłatwiejsze do zastosowania protokoły bezpośrednio łączą biotynę z przeciwciałem, a nie sugerują, jak interkalować dystanser molekularny. Przerywniki molekularne między biotyną i związanym z nią przeciwciałem pozwalają na większe odstępy w celu ekspozycji większej liczby cząsteczek na miejsca wiązania, a te przeciwciała biotynowe zwykle są kupowane, a nie wytwarzane.