O tratamento das células com um composto citotóxico pode resultar em necrose, na qual as células perdem a integridade da sua membrana. A morte celular ou a citotoxicidade são normalmente avaliadas através da quantificação das lesões da membrana plasmática.

A adenilato quinase (AK) é uma proteína que se encontra em todas as células eucarióticas e procarióticas e é rapidamente libertada para o meio de cultura após lesão da membrana plasmática.
Os kits de ensaio de citotoxicidade por bioluminescência baseiam-se na medição da AK num procedimento simples de uma etapa que envolve duas reacções químicas. A primeira reação converte ADP em ATP pela adenilato quinase libertada pelas células danificadas. A segunda reação utiliza a luciferase para catalisar a formação de luz a partir do ATP e da luciferina. Esta luz é então medida utilizando um luminómetro ou um contador beta. O teste é muito sensível e pode ser totalmente automatizado para aplicações de elevado rendimento.