La tiroxina, la hormona tiroidea principal, circula en la sangre casi totalmente unido a las proteínas transportadoras. El principal transportador es la globulina de unión a la tiroxina (TBG). Sin embargo, solamente la porción libre (no unidad) de la tiroxina es responsable para la acción biológica. Además, las concentraciones de las proteínas transportadoras están alteradas en muchas condiciones clínicas, tales como el embarazo. En la función tiroidea normal, así como las proteínas transportadoras se alteran, el nivel de tiroxina total cambia así que la concentración de tiroxina libre permanece constante. Así las mediciones de las concentraciones de tiroxina libre correlacionan mejor con el estado clínico que con los niveles de tiroxina total.
El incremento en la tiroxina total asociada con el embarazo, los anticonceptivos orales y la terapia con estrógenos resultan ocasionalmente con niveles de T4 total por encima de los límites normales donde la concentración de tiroxina libre permanece en el rango de referencia normal. La función tiroidea anormal enmascarada se puede evidenciar tanto en las condiciones de hiper e hipotiroidismo por las alteraciones en la concentración de TBG. El T4 total puede estar elevado o disminuido por los cambios de la TBG mostrando resultados con niveles de referencia normal. La concentración de tiroxina libre puede ayudar a descubrir el estado clínico actual del paciente.
En este método, el suero de referencia, la muestra del paciente o control es adicionada primero al pozo de la microplaca. El conjugado enzima-T4 (método análogo) es adicionado y los reactivos son mezclados. Una reacción de competición resulta entre el conjugado de la enzima y la tiroxina libre por un número limitado de sitios de combinación para los anticuerpos inmovilizados en el pozo.
Después de completar el período de incubación requerida, el conjugado de unión de la enzima-anticuerpo de tiroxina es separado del conjugado no unido enzima-tiroxina por la aspiración o decantación. La actividad de la enzima presente en la superficie del pozo es cuantificada mediante la reacción con sustrato adecuado para producir color. El empleo de varios sueros de referencias con concentración conocida de tiroxina libre permite la construcción de una curva dosis respuesta de actividad y concentración. Desde la comparación a la curva dosis respuesta, una actividad de la muestra desconocida puede ser correlacionada con la concentración de la tiroxina libre.