Behandeling van de cellen met een cytotoxische verbinding kan leiden tot necrose, waarbij de cellen hun membraanintegriteit verliezen. Celdood of cytotoxiciteit wordt meestal geëvalueerd door plasmamembraanschade te kwantificeren.

Adenylaat kinase (AK) is een eiwit dat voorkomt in alle eukaryote en prokaryote cellen en dat snel vrijkomt in het kweekmedium na beschadiging van het plasmamembraan.
De bioluminescentie cytotoxiciteitstestkits zijn gebaseerd op de meting van AK in een eenvoudige eenstapsprocedure waarbij twee chemische reacties optreden. De eerste reactie zet ADP om in ATP door het adenylaat kinase dat vrijkomt uit de beschadigde cellen. De tweede reactie gebruikt luciferase om lichtvorming uit ATP en luciferine te katalyseren. Dit licht wordt vervolgens gemeten met een luminometer of een bètateller. De test is zeer gevoelig en kan volledig worden geautomatiseerd voor toepassingen met hoge doorvoer.