单克隆抗体技术个人总结 制备单克隆抗体 1975年，Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合，形成的杂交细胞既可产生抗体，又可无限增殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破不仅为医学与生物学基础研究开创了新纪元，也为临床疾病的诊、防、治提供了新的工具。 制备单克隆抗体包括动物免疫、细胞融合、选择杂交瘤、检测抗体、杂交瘤细胞的克隆化、冻存以及单克隆抗体的大量生产，要经过几个月的一系列实验步骤，下面按照制备单克隆抗体的流程顺序，逐一介绍其实验方法。 一、细胞融合前准备 (一)免疫方案 选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功，获得高质量的McAb至关重要。一般要在融合前两个月左右确立免疫方案开始初次免疫，免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 1.颗粒性抗原免疫性较强，不加佐剂就可获得很好的免疫效果。下面以细胞性抗原为例的免疫方案: 初次免疫1×10７／0.5ml ip (腹腔内注射) ↓2～3周后 第二次免疫1×10７／0.5ml ip ↓3周后 加强免疫(融合前三天)1×10７／0.5ml ip或iv(静脉内注射) ↓ 取脾融合 2.可溶性抗原免疫原性弱，一般要加佐剂，常用佐剂：福氏完全佐剂，福氏不完全佐剂。要求抗原和佐剂等体积混合在一起，研磨成油包水的乳糜状，放一滴在水面上不易马上扩散呈小滴状表明已达到油包水的状态。商品化福氏完全佐剂在使用前须振摇，使沉淀的分枝杆菌充分混匀。 初次免疫Ag ～50μg加福氏完全佐剂皮下多点注射 │(一般0.8～1ml0.2ml／点) ↓3周后 第二次免疫剂量同上，加福氏不完全佐剂皮下或ip │(ip剂量不宜超过0.5ml) ↓3周后 第三次免疫剂量同上，不加佐剂，ip │(5～7天后采血测其效价，检测免疫效果) ↓2～3周后 加强免疫，剂量50～500μg 宜，ip或iv ↓3天后 取脾融合 目前，用于可溶性抗原(特别是一些弱抗原)的免疫方案也不断有所更新，如①将可溶性抗原颗粒化或固相化，一方面增强了抗原的免疫原性，另一方面可降低抗原的使用量。②改变抗原注入的途径，基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞因子作为佐剂，提高机体的
单克隆抗体制备的基本原理 一、单克隆抗体的概念 抗体（antibody）是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的，因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇，所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体，仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。因而，常规血清抗体又称多克隆抗体（polyclonal antibody），简称多抗。由于常规抗体的多克隆性质，加之不同批次的抗体制剂质量差异很大，使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。因此，制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。随着杂交瘤技术的诞生，这一目标得以实现。 1975年，Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术，他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤 细胞融合，形成B细胞杂交瘤。这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征，既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死，又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系，即杂交瘤细胞系，它所产生的抗体是针
对同一抗原决定簇的高度同质的抗体，即所谓单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb），简称单抗。 与多抗相比，单抗纯度高，专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。单抗技术的问世，不仅带来了免疫学领域里的一次**，而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用，促进了众多学科的发展。 德国科学家柯勒（Georges Ko1er）和英国科学家米尔斯坦（Cesar Milstein）两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。 二、杂交瘤技术 （一）杂交瘤技术的诞生 淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面 发展的必然结果，抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等，为杂交瘤技术提供了必要理论基础，同时，骨髓瘤细胞的体外培养、细胞融合与杂交细胞的筛选等提供了技术贮备。1975年8月7日，Kohler和Milstein 在英国《自然》杂志上发表了题为“分泌具有预定特异性抗体的融合细胞的持续培养”（Continuous cultures of fused cells secreting antibody of
单克隆抗体导学案2.2.2 班级姓名 问题生成阶段 【温故知新】 免免 结分泌的，能和抗原 1．抗体的化学本质是，是由合。诱导融合细胞2.动物细胞融合：不同DNA的两种细胞 筛选杂交细胞 3.动物细胞培养：分散的单个细胞制成原代培养 培养 【新知预学】 1．传统抗体的获得 (1)方法：①向动物体内反复注射某种，使动物产生；②从
动物 中分离所需抗体。 (2)特点：、纯度低、。 2．单克隆抗体的制备原理 细胞特点 能产生，但不能B淋巴细胞 能，但不能骨髓瘤细胞 既能融合细胞，又能 单克隆抗体的制备过程3. (1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的，然后从小鼠 获得相应的B淋巴细胞。 1 (2)细胞融合：融合的方法常用聚乙二醇、、电激等，这时得到的融合细胞除了杂交瘤细胞，还有相互融合的细胞和相互融合的细 胞。 (3)筛选：用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞。这时候的杂交瘤细胞既能 同时又能。 (4)克隆化培养和抗体检测：从杂交瘤细胞群中选出能产生的特异性杂交瘤细胞。 相关资料：先在多孔培养皿上培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。由于该细胞群是由单个杂交瘤
细胞克隆来的，所以产生的抗体一定是化学性质单一、特异性强的单克隆抗体。 (5)培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体：将杂交瘤细胞在条件下做大规模培养或注射到小鼠内增殖，从 ______或小鼠的 ______ 中提取单克隆抗体。 4．由上述抗体的产生过程我们可将单克隆抗体的定义归纳为：由 大量繁殖所产生的、的抗体。 5．单克隆抗体的应用 (1)优点：、、并可能大量制备。 (2)应用 ①作为诊断试剂，具有准确、、简易、的优点。 ②用于和。 问题解决阶段 【合作探究】单克隆抗体的制备 B淋巴细胞？如何得到已免疫的1. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合？2.如何诱导效应 融合过程中会出现几种类型的细胞？3. 怎样淘汰我们不需要的细胞？上述过程得到的细胞哪种是我们需要的？其特 点是什么？4. 淘汰后的细胞所产抗体是单一的吗？如何检测？5. 如何获得大量“单克隆抗体”？6. 2 注意：制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的
第四章单克隆抗体与基因工程抗体制备技术 本章考点 1.概念 2.杂交瘤技术基本原理 3.杂交瘤抗体的制备技术 4.基因工程抗体 由杂交瘤细胞产生的针对抗原分子上某一单个抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。其理化性状高度均一、生物活性单一、与抗原结合的特异性强、且来源容易。 传统的方法是将抗原注入动物，由动物体内B细胞产生的抗体。由于多数天然的抗原分子具有多种抗原决定簇，每一种决定簇可激活具有相应抗原受体的B细胞产生针对某一抗原决定簇的抗体。因此，将抗原注入机体后，刺激多个B细胞克隆所产生的抗体是针对多种抗原决定簇的混合抗体，故称为多克隆抗体（PoAb）。 第一节杂交瘤技术基本原理 单克隆是指利用在细胞融合基础上的B细胞杂交瘤技术。 杂交瘤技术的基本原理是通过融合两种细胞而同时保持两者的主要特征。这两种细胞分别是经抗原免疫的小鼠脾细胞和小鼠骨髓瘤细胞。被特异性抗原免疫的小鼠脾细胞（B淋巴细胞）的主要特征是它的抗体分泌功能，但不能在体外连续培养，小鼠骨髓瘤细胞则可在培养条件下无限分裂、增殖，即具有所谓永生性。在选择培养基的作用下，只有B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交细胞才能具有持续培养的能力，形成同时具备抗体分泌功能和保持细胞永生性两种特征的细胞克隆。 一、B细胞杂交瘤技术 1.细胞的选择和融合：杂交瘤技术的目的是制备对抗原特异性的单克隆抗体，所以融合一方必须是经过抗原免疫的B细胞，通常选用被免疫动物的脾细胞，脾淋巴细胞的主要特征是抗体分泌功能。融合细胞另一方则要求在培养条件下的永生性，只有肿瘤细胞才是具备这一条件，所以选择同一体系的骨髓瘤细胞，因多发性骨髓瘤是B细胞系恶性肿瘤，其特点是稳定易培养、自身不分泌免疫球蛋白及细胞因子、融合率高、是次黄嘌呤磷酸核酸核糖转化酶（HGPRT）的缺陷株，是理想的脾细胞融合对象。 2.选择培养基的应用：细胞融合的选择培养基中有三种关键成分：次黄嘌呤（H）、氨甲蝶呤（A）、胸腺嘧啶核苷（T），所以取三者的字头称为HAT培养基。次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷是细胞DNA合成的途径；氨甲蝶呤（A）是叶酸的拮抗剂，可阻断瘤细胞利用正常途径合成DNA，而融合作用的瘤细胞是经毒性培养基选取出的缺乏HGPRT细胞株，不能在该培养基上生长，只有融合细胞具有亲代双方遗传性能，才能在HAT 培养基上长期存活与繁殖。 3.有限稀释与抗原特异性的选择：细胞融合是一个随机的过程，需在融合细胞抗体筛选的基础上进行特异性筛选。将融合细胞进行充分稀释，进行克隆化处理，再将阳性细胞进行再次克隆化，应用特异性抗原包被的ELISA找出针对目标抗原的抗体阳性细胞株进行增殖，再进行冰冻，体外培养或动物腹腔接种。
题组层级快练(四十二) 1．生物组织中存在多种有机物，不同的有机物其提取与鉴定方法不尽相同。根据所学知识，请回答下列问题。 (1)采用蒸馏法提取玫瑰油时，向初步提取的乳化液中加入________，作用是________。 (2)采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用________浸泡，以提高出油率。为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的________和5%的________，并调节pH至7～8。 (3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、________、________。干燥时，要注意控制________，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的________，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与________作对照。 解析(1)采用蒸馏法提取玫瑰油时，由于氯化钠能增加盐的浓度，有利于油水分层，应向初步提取的乳化液中加入氯化钠。(2)采用压榨法提取橘皮精油时，提取之前需用石灰水浸泡，以提高出油率。为了使橘皮油易与水分离，还要分别加入相当于橘皮质量0.25%的NaHCO3和5%的Na2SO4，并调节pH至7～8。(3)采用萃取法从胡萝卜中提取胡萝卜素的主要步骤是：粉碎、干燥、萃取、过滤、浓缩。干燥时要注意控制温度和时间，否则会引起胡萝卜素的分解；萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受原料颗粒的大小、
含水量等条件的影响；在对提取的胡萝卜素粗品通过纸层析法进行鉴定时应与标准样品作对照。 答案(1)氯化钠增加盐的浓度，有利于油水分层 (2)石灰水NaHCO3Na2SO4 (3)过滤浓缩温度和时间性质和使用量标准样品 2．如图1是在发酵罐内利用三孢布拉氏霉菌发酵生产β－胡萝卜素过程中，菌体生物量及β－胡萝卜素产量随时间变化的曲线图。图2是样品层析结果及与β－胡萝卜素标准样品的比对。请回答下列问题： (1)发酵罐内三孢布拉氏霉菌培养基按物理形态分应为________，玉米粉和豆饼为微生物的生长分别主要提供________。在接入菌种前，应对培养基进行________，以避免杂菌污染。 (2)图1中，菌体的最快增长出现在第________h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是____________________________，为保证连续的生产，应采取的措施是_________________________________。 (3)β－胡萝卜素常用的提取方法为________法，实验表明，石油醚的提取效果远好于丙酮和酒精，原因是__________________________
2020年4月16日磨课教案 第二单元动物细胞工程 2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体 一、学习目标 1．知识目标： ⑴掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。 ⑵简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。 ⑶了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。 2．能力目标： 让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。 3．情感、态度和价值观目标： 通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。 二、教学重点难点单克隆抗体的制备过程。 三、流程 1、小结植物细胞工程涉及的技术，让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识 2、探究一：动物细胞的融合 教师提出思考问题，布置学生进行讨论探究，四人一组，探讨交流。 多媒体展示探究思考题。 1）、植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别 2）、植物体细胞杂交和动物细胞融合的主要区别是什么？ 3）、为什么可以使用灭活的病毒促进动物细胞融合？ 4）、不灭活的病毒能作为诱导剂吗？ 3、探究二：单克隆抗体制备的原理 多媒体展示探究问题。 1）、传统的抗体生产方法及缺陷是什么？抗体是从何来的？
2）、B淋巴细胞有什么特点？ 3）、若要想获得大量的单一抗体，如何做呢？ 4）、在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，那么，怎样解决这一问题的呢？ 5)、小结以下内容： ◆利用____________________产生特异性抗体的功能。 ◆利用____________________无限增殖的特性 ◆利用____________________技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞。 ◆利用____________________技术大量培养杂交瘤细胞 4、探究三：单克隆抗体制备的过程 教师通过多媒体展示单克隆抗体的制备过程，同时提出问题，教师展示讨论问题，学生分组讨论。 1）、如何获得B淋巴细胞？ 2）、如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时，会有几种融合方式（类型）？ 3）、选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么？ 4）、如何进行杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养？（教师讲解为主） 5、探究四：单克隆抗体的应用 教师引导学生阅读课本进行回答，多媒体展示问题 1）、单克隆抗体的应用有哪些？ 2）、生物导弹的组成及优点 四、二次备课
单克隆抗体的制备及应用 单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇。单克隆抗体技术(monoclonal antibody technique)：一种免疫学技术，将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓肿瘤细胞杂交，获得既能产生抗体，又能无限增殖的杂种细胞，并以此生产抗体。是仅由一种类型的细胞制造出来的抗体，对应于多克隆抗体、多株抗体——由多种类型的细胞制造出来的一种抗体。 1 单克隆抗体的优点与局限性： 单克隆抗体的优点：(1)杂交瘤可以在体外“永久”地存活并传代，只要不发生细胞株的基因突变，就可以不断地生产高特异性、高均一性的抗体。(2)可以用相对不纯的抗原，获得大量高度特异的、均一的抗体。(3)由于可能得到“无限量”的均一性抗体，所以适用于以标记抗体为特点的免疫学分析方法，如IRMA和ELISA等。(4)由于单克隆抗体的高特异性和单一生物学功能，可用于体内的放射免疫显像和免疫导向治疗。 总体来说，即：高特异性、高纯度、重复性好、敏感性强、成本低和可大量生产等。 单克隆抗体的局限性：(1)单克隆抗体固有的亲和性和局限的生物活性限制了它的应用范围。由于单克隆抗体不能进行沉淀和凝集反应，所以很多检测方法不能用单克隆抗体完成。 (2)单克隆抗体的反应强度不如多克隆抗体。(3)制备技术复杂，而且费时费工，所以单克隆抗体的价格也较高。 2 单克隆抗体的制备： 单克隆抗体的制备原理：应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一，得到杂种的骨髓瘤细胞。这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性，它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性，也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性，用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群，可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。 单克隆抗体的制备过程：抗原准备、动物的选择与免疫、细胞融合、选择杂交瘤细胞及抗体检测、杂交瘤的克隆化、杂交瘤细胞的冻存与复苏、单克隆抗体的纯化等步骤。 抗原准备 抗原，是指能够刺激机体产生（特异性）免疫应答，并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体外结合，发生免疫效应（特异性反应）的物质。抗原的基本特性有两种，一是诱导免疫应答的能力，也就是免疫原性，二是与免疫应答的产物发生反应，也就是抗原性。很多物质都可以成为抗原，抗原的具体分类可以参见抗原，在进行单克隆抗体制备过程中，很多物质都可以成为抗原，在常规的科研实验中，科研者经常选用每只小鼠/大鼠每次注射10~50ug 重组蛋白、偶联多肽、偶联小分子等作为抗原产生特异性的单克隆抗体。 动物的选择与免疫
微生物制药的研究进展 姓名：李青嵘 班级：生工102 学号：1014200044
摘要 本文通过对历史文献的检索，从微生物生产维生素，微生物生产多价不饱和脂肪酸，微生物生产抗生素，微生物生产抗癌物质，微生物生产医用酶制剂等五个方面综述了微生物制药的研究进展。 关键词：微生物，制药，发酵工程 1.前言 随着生物技术的迅猛发展，在医药领域的许多方面取得了巨大的进展.，其中采用微生物制药，具有生产工艺简单，生产成本低廉，产品产量高，产品纯度高，可大规模工业化生产等优势，同样得到了巨大的发展。从传统工艺，如利用发酵工程生产抗生素、酶制剂以及B-胡萝卜素等；到现今的利用转基因技术生产干扰素、胰岛素、生长因子等几十种新药和疫苗。本文着重综述了微生物的发酵工程在医药研究和生产中应用的最近进展，主要包括生产维生素、多价不饱和脂肪酸、抗生素、抗癌物质医用酶制剂等五个方面。 2.研究内容 2.1.微生物生产维生素 维生素是六大生命要素之一, 为整个生命活动所必需。β-胡萝卜素、VC、VE是目前应用最为广泛，效果最为显著的三种维生素，它们的作用分别是：β-胡萝卜素是强力抗氧化剂, 有抑制癌细胞增殖和提高机体免疫力等作用。V C 和V E 均是抗氧化剂, 前者可阻止、破坏自由基形成，还具有激活免疫系统细胞的活力，刺激机体产生干扰素以抵御外来侵染因子。至于VE可产生抗体，增强机体免疫力。目前，上述的“三素”以实现了微生物工业化生产。 目前，β-胡萝卜素主要是由三孢布拉霉菌生产，在1998年，陈涛等[1]已经针对三孢布拉霉菌的特点，优化发酵工艺，在3M3的发酵罐中发酵120h，生产的β-胡萝卜素产量已达到1146.5mg/L。虽然，传统的工艺生产β-胡萝卜素的产量高，生产周期比较短，但是传统的工艺复杂，成本过高，不利于大规模工业化生产。故,目前许多课题组专注于开发新的生产β-胡萝卜素的菌种或改进传统工艺。据近年所发表的期刊文献，目前，采用红酵母发酵生产β-胡萝卜素是一种工艺简单，成本低廉的方法，虽然在产量方面较传统方法的低很多，但是该方法仍具有很大的发展潜力。何海燕等[2]采用粘红酵母R3-35摇瓶发酵84h，生产的β-胡萝
动物细胞融合与单克隆抗体(讲课教案) 黄冈中学 屈泽兵 一、教学重点 1．细胞融合的概念及原理 2．单克隆抗体的制备过程及原理 3．单克隆抗体在实际生活中的应用 二、教学难点及突破 1．杂交瘤细胞的筛选。课文中的相关介绍语言简洁，但是此处也是学生理解单抗制备的最大难点，教师可以将该过程分解，设置一些小问题，带领学生仔细阅读，从课本寻求答案，最终准确理解该知识点。 2．“生物导弹”中单克隆抗体的作用。抗体本身具有清除抗原的作用，学生在这里容易形成误解，认为“生物导弹”中治病的是抗体，此处教师也应该设置问题，引导学生仔细读书，准确理解课本语言，避免形成错误的认识。并可以组织一场短时间的讨论，讨论在什么样的情况下，应该采取这种治疗手段。 三、教学过程 导入：在植物细胞工程的内容中，我们学习了植物体细胞杂交，从而克服了植物种间杂交生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。那么，我们能不能用类似的方法，对动物体细胞进行融合，从而获得新的动物类型呢？今天，我们就来学习一下动物细胞融合技术。 1．动物细胞融合（也称细胞杂交） 概念分解：两个或多个动物细胞 → 人工诱导 → 一个细胞（即杂交细胞） 杂交细胞：融合后形成的具有两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。 融合原理：细胞膜具有流动性 诱导方法：物理、化学、生物方法。 2．单克隆抗体 单克隆：用一个细胞作为祖细胞，通过分裂得到很多相同的细胞，称之为单克隆。 克隆则指的是获得相同的物质，有时候DNA 的复制也可以称为克隆。在抗体的生产中，用于生产抗体的细胞起源于一个杂交细胞，所以称之为单克隆抗体。 （1）制备 带问题去看书： ① 总结单克隆抗体制备的生物学原理基础。 ② 诱导动物细胞融合之后，我们会得到哪些种类的细胞？ ③ 单抗制备过程中用到了哪些筛选手段？ ④ 单克隆抗体在“生物导弹”中的基本作用？ 原理：一个B 细胞分泌一种抗体，瘤细胞能无限增殖 过程： 分解筛选步骤，设置小问题引导学生思考： ① 第一次筛选我们获得的是什么细胞？ ② 第二次筛选是怎样实施的？获得的是什么细胞？ B 淋巴细胞 小白鼠 注射抗原 骨髓瘤细胞杂交细胞 能产生特定抗体的细胞 筛选 杂交瘤细胞 抗体鉴定 筛选 培养
单克隆抗体药物关键技术分析 1.高通量的动物细胞表达技术 一方面，从表达体系来看，近年来，人们不断发展和完善了许多抗体分子的表达体系，如：细菌、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞、植物细胞表达系统和体外翻译系统等。哺乳动物细胞表达系统具有活性高、稳定性好等重要优点，已成为抗体等生物技术产品最重要的系统。2007年销售额排名前列的6类生物技术药物中，有5类是由动物细胞表达生产（肿瘤治疗抗体类、抗TNF-α抗体类、EPO 类、β干扰素类、凝血因子类），仅胰岛素类药物是由大肠杆菌和酵母表达的。欧美国家哺乳动物细胞表达产品种类占60%-70%，市场份额占65%以上。 另一方面，从抗体制备规模、速度和功能来看，高通量抗体制备技术的发展十分重要。哺乳动物细胞表达生物技术产品大规模高效培养技术是生物医药产品主要的生产方式和关键“瓶颈”技术。目前，国际上该项技术发展较快，已趋成熟，以默克公司为代表的流加培养生产规模达10,000L以上，以贝尔公司为代表的灌流培养生产规模达200L以上，蛋白表达浓度为0.5-2g/L；我国在该技术领域
起步较晚，基础较差，但近年来经过努力，已经实现了该项技术的突破。 2.人源化抗体的构建及优化技术 随着免疫学和分子生物学技术的发展以及抗体基因结构的阐明，DNA重组技术开始用于抗体的改造。抗体药物已经进入基因工程抗体时代。基因工程抗体具有以下优点：①降低人体对异种抗体的排斥反应；②减小抗体的分子量，利于其穿透血管壁，进入病灶的核心部位；③根据需要，制备新型抗体；④采用多种表达方式，大量表达抗体分子，降低生产成本。 (1)表面重塑抗体 对鼠抗体表面氨基酸残基进行人源化改造。该方法的原则是仅替换与人抗体SAR差别明显的区域，在维持抗体活性并兼顾减少异源性基础上选用与人抗体表面残基相似的氨基酸替换；另外，所替换的区段不应过多，对于影响侧链大小、电荷、疏水性，或可能形成氢键从而影响到抗体互补决定区（CDR）构象的残基尽量不替换。我国也已经开始这方面工作的尝试。 (2)重构抗体
学校：临清二中 学科：生物 编写人：黄丽平 审稿人：于振玲 专题二细胞工程一一.动物细胞工程 2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体 课前预习学案 一、预习目标 预习动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程， 应用实例。 “二、预习内容 ㈠、动物细胞融合 1概念： _________ 或 ________ 动物细胞结合形一个细胞的过程，也称细胞杂交。 2、 结果：形成 。 灭活的病毒或 PEG 3、 过程：两个或多个细胞 ________________________________________ 4、 意义：克服了 ___________ 的不亲和性，成为研究 _________________ 、 ____________ 、肿瘤和 _________________ 培育的重要手段。 ㈡、单克隆抗体 1抗体 ⑴产生细胞： ____________________ 。 ⑵成分： ____________ 。 ⑶特点：从 ___________ 中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。 2、单克隆抗体的制备 (1)过程 一 给小鼠注射特 从 ________ 中分、 r 未融合细胞 定的抗原蛋白 f 离B 淋巴细胞 灭活病毒融合 -------------- 培养骨髓瘤细胞 I V ___________ f 骨髓瘤细胞 \ 体外培养 ⑵杂交瘤细胞的特点： _________________________ 、 _______________________ 。 ⑶单克隆抗体的优点： _______________ 、 _______________ 、 _____________ 。 ㈢、单克隆抗体的应用 1、 作为诊断试剂，具有 _____________ 、 ___________ 、 ___________ 、 ____________ 的优点。 2、 用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗 _____________ 、可制成 _____________ 。 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 了解单克隆抗体在医学实践中的应用， 并说其 选择培养基 小鼠体内培 ＜养 抗体
单克隆抗体制备的技术原理 单克隆抗体是由一个杂交瘤细胞及其后代所产生的抗体，具有单一、特异与纯化的特性。该抗体在医学临床诊断及治疗上具有极其重要的作用。因此它的问世在现代免疫学上具有划时代的意义。 大家知道，当外源性物质在人体或动物血液中出现时，机体中有一些淋巴细胞便会做出反应，产生一些特殊的免疫球蛋白，叫做抗体。而那些外源性物质则称为抗原。抗体与抗原能发生特异结合，从而清除异物，达到保护肌体的作用。抗原不同，它所诱发的抗体也不一样。如细菌或病毒表面存在着几种抗原，因此它们就会对应地诱发出几种不同的抗体。过去人们为了获得抗体，就根据上述原理，反复注射某种抗原到动物（如兔、羊、马等）体内，然后从其血清中分离出所需的抗体。长期以来，用这种经典方法得到的抗体，往往存在着两个严重的缺点：第一，这些抗体不是均质的，而是一种抗体的混合物，特异性差，效价低；第二，抗体的产生是有限量的，因为分泌抗体的成熟淋巴细胞寿命很短，一般只能存活几天，无法大量生产。 为了克服上述缺点，许多免疫学家曾进行了长期的研究与探索，这一难题终于在1975年被国外两名免疫学家考勒和米尔斯坦解决了。他们利用自己创立的杂交瘤技术，使产生抗体的淋巴细胞能在体外长期存活，并源源不断地分泌抗体。这就是有高特异性和非常均质的单克隆抗体。 单克隆抗体的技术原理并不十分复杂。它是把能产生单一抗体的淋巴细胞与有增殖能力的骨髓瘤细胞进行融合，形成杂交瘤细胞，又称杂交瘤。由于这些杂种细胞继承了双亲细胞的遗传物质，因此它们不仅能表现出淋巴细胞分泌单一抗体的能力，而且还能表现出骨髓瘤细胞在体外大量繁殖的本领。就这样，取长补短，使杂交瘤变成了一座制造单克隆抗体的理想“工厂”。 目前制备单克隆抗体的具体方法，主要有以下三步（图2－9）。 第一步：将抗原注射到小鼠体内进行免疫，取出受免脾细胞，与小鼠骨髓瘤细胞融合。 第二步：用选择培养基，选出杂交瘤细胞，逐一克隆或扩增，从中挑出能产生抗体的杂交瘤细胞。 第三步：将杂交瘤细胞接种在培养瓶中扩大培养或注射到动物的体液中作为腹水癌生长，然后再分离纯化单克隆抗体。
单克隆抗体制备方法 1975年Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞与和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合，形成的杂交瘤细胞既可产生抗体，又可无性繁殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破使血清学的研究进入了一个高度精确的新纪元。 采用杂交瘤技术制备单克隆抗体包括动物免疫、细胞融合、选择杂交瘤、检测抗体、杂交瘤细胞的克隆化、冻存以及单克隆抗体的大量生产，要经过几个月的一系列实验步骤。 主要仪器设备： 超净工作台、CO2恒温培养箱、超低温冰箱（-70℃）、倒置显微镜、精密天平或电子天平、液氮罐、离心机（水平转子，4000r/min）、37℃水浴箱、纯水装置、滤器、真空泵等。其需要的主要器械包括：100ml、50ml、25ml细胞培养瓶，10ml、1ml刻度吸管，试管，滴管（弯头、直头），平皿，烧杯，500ml、250ml、100ml盐水瓶，青霉素小瓶，10ml、5ml、1ml注射器等，96孔、24孔细胞培养板，融合管（50ml圆底带盖玻璃或塑料离心管），眼科剪刀，眼科镊，血细胞计数板，可调微量加样器（~50ul，~200ul，~1000ul），弯头针头，200目筛网，小鼠固定装置等。此外，一般的单克隆抗体制备方法大同小异。 方法 动物的选择与免疫 1. 动物的选择 BALB/C小鼠，较温顺，离窝的活动范围小，体弱，食量及排污较小，一般环境洁净的实验室均能饲养成活。目前开展杂交瘤技术的实验室多选用纯种BALA/C小鼠。 2. 免疫方案 选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功，获得高质量的McAb至关重要。一般在融合前两个月左右根据确立免疫方案开始初次免疫，免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 （1）可溶性抗原免疫原性较弱，一般要加佐剂，半抗原应先制备免疫原，再加佐剂。常用佐剂：福氏完全佐剂、福氏不完全佐剂。 初次免疫抗原1～50μg加福氏完全佐剂皮下多点注射或脾内注射（一般0.8～1ml,0.2ml/点） ↓3周后 第二次免疫剂量同上，加福氏不完全佐剂皮下或ip（腹腔内注射）（ip剂量不宜超过0.5ml） ↓3周后 第三次免疫剂量同一，不加佐剂，ip（5～7天后采血测其效价） ↓2～3周 加强免疫，剂量50～500μg为宜，ip或iv（静脉内注射） ↓3天后取脾融合 目前，用于可溶性抗原（特别是一些弱抗原）的免疫方案也不断有所更新，如：①将可溶性抗原颗粒化或固相化，一方面增强了抗原的免疫原性，另一方面可降低抗原的使用量。②改变抗原注入的途径，基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞因子作为佐剂，提高机体的免疫应答水平，增强免疫细胞对抗原的反应性。
单克隆抗体的制备流程 （一）动物的选择与免疫 1．动物的选择纯种BALB/C小鼠，较温顺，离窝的活动范围小，体弱，食量及排污较小，一般环境洁净的实验室均能饲养成活。目前开展杂交瘤技术的实验室多选用纯种BALA/C小鼠。 2．免疫方案选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功，获得高质量的McAb 至关重要。一般在融合前两个月左右根据确立免疫方案开始初次免疫，免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 （1）可溶性抗原免疫原性较弱，一般要加佐剂，半抗原应先制备免疫原，再加佐 剂。常用佐剂：福氏完全佐剂、福氏不完全佐剂。 初次免疫抗原1～50μg加福氏完全佐剂皮下多点注射或脾内注射（一般0.8～1ml,0.2ml/点） ↓3周后 第二次免疫剂量同上，加福氏不完全佐剂皮下或ip（腹腔内注射）（ip剂量不宜超过0.5ml） ↓3周后 第三次免疫剂量同一，不加佐剂，ip（5～7天后采血测其效价） ↓2～3周 加强免疫，剂量50～500μg为宜，ip或iv（静脉内注射） ↓3天后 取脾融合 目前，用于可溶性抗原（特别是一些弱抗原）的免疫方案也不断有所更新，如：① 将可溶性抗原颗粒化或固相化，一方面增强了抗原的免疫原性，另一方面可降低抗 原的使用量。②改变抗原注入的途径，基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞 因子作为佐剂，提高机体的免疫应答水平，增强免疫细胞对抗原的反应性。 （2）颗粒抗原免疫性强，不加佐剂就可获得很好的免疫效果。以细胞性抗原为例，免疫时要求抗原量为1～2×107个细胞。 初次免疫1×107/0.5ml ip ↓2～3周后 第二次免疫1×107/0.5ml ip ↓3周后 加强免疫（融合前三天）1×107/0.5ml ip或iv ↓ 取脾融合 （二）细胞融合
单克隆抗体技术相关总结 、前言 1975 年，Kohler 和Milstein 发现将小鼠骨髓瘤细胞和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合，形成的杂交细胞既可产生抗体，又可无限增殖，从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破不仅为医学与生物学基础研究开创了新纪元，也为临床疾病的诊、防、治提供了新的工具。 制备单克隆抗体包括动物免疫、细胞融合、选择杂交瘤、检测抗体、杂交瘤细胞的克隆化、冻存以及单克隆抗体的大量生产，要经过几个月的一系列实验步骤。 虽然单抗技术已经非常成熟，但是由于其经济价值，仍然有很多人在从事这项研究，而且其中也会遇到很多这样那样大问题。我本人就是其中一个，由于是第一次做单抗，所以过程中遇到了很多困难，终于在前几天得到了几株阳性克隆。 鉴于此，我将单克隆抗体制备的整个过程贴出来，同时搜索了丁香园里面一些战友的求助帖以及一些经典的应助帖，希望能对将要或是正在从事这项研究的战友们有些帮助。 、动物的免疫
选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功，获得高质量的McAb至关重要。一般要在融合前两个月左右确立免疫方案开始初次免疫，免疫方案应根据抗原的特性不同而定。 1.颗粒性抗原免疫性较强，不加佐剂就可获得很好的免疫效果。下面以细胞性抗原为例的免疫方 案： 初次免疫1×10７/0.5ml ip （腹腔内注射） ↓ 2～3 周后 第二次免疫1×10７/0.5ml ip ↓ 3 周后 加强免疫（融合前三天）1×10７/0.5ml ip 或iv （静脉内注射） ↓ 取脾融合 2.可溶性抗原免疫原性弱，一般要加佐剂，常用佐剂：福氏完全佐剂，福氏不完全佐剂。要求抗原和佐剂等体积混合在一起，研磨成油包水的乳糜状，放一滴在水面上不易马上扩散呈小滴状表明已达到油包水的状态。商品化福氏完全佐剂在使用前须振摇，使沉淀的分枝杆菌充分混匀。 初次免疫Ag 1～50μg 加福氏完全佐剂皮下多点注射 │ （一般0.8 ～1ml 0.2ml/ 点） ↓ 3 周后 第二次免疫剂量同上，加福氏不完全佐剂皮下或ip │（ip 剂量不宜超过0.5ml ） ↓ 3 周后 第三次免疫剂量同上，不加佐剂，ip │ （5～7 天后采血测其效价，检测免疫效果） ↓ 2～3 周后 加强免疫，剂量50～500μg为宜，ip 或iv ↓3 天后 取脾融合 目前，用于可溶性抗原（特别是一些弱抗原）的免疫方案也不断有所更新，如①将可溶性抗原颗粒化或固相化，一方面增强了抗原的免疫原性，另一方面可降低抗原的使用量。②改变抗原注入的途径，基础免疫可直接采用脾内注射。③使用细胞因子作为佐剂，提高机体的免疫应答水平，促进免疫细胞对抗原反应性。 论坛资源： 免疫小鼠的选择！（求助）单抗加强免疫到融合最多几天？ 单抗小鼠尾静脉免疫 （求助）单抗babl/c 小鼠的免疫方案 请教）用质粒免疫制备单抗 单抗制备最后一次加强免疫方法（求助）如何用包涵体免疫小鼠制备单抗
专题2 细胞工程 2.2..2 动物细胞融合与单克隆抗体 教材预览 导言我们知道，运用植物体细胞杂家技术，可以跨越植物种属间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型.那么，能不能采用类似的方法，让不同动物的体细胞进行杂交呢？1DQxtBWmHhb5E2RGbCAP 1、动物细胞融合 <1 ）概念：指 ________________ 或__________________ 动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称 为细胞杂交.1DQxtBWmHhp1EanqFDPw <2 ）结果：形成 ________________________ 细胞. <3 ）过程：不同_____________________ 的两个细胞___________________________________ 细 胞.1DQxtBWmHhDXDiTa9E3d <4 ）意义：克服了______________ 杂交的不亲和性，成为研究_______________ 、 ____________ 、 1DQxtBWmHhRTCrpUDGiT 肿瘤和生物___ 培育的重要手段. 思考：1、动物细胞的融合最有价值的应用是什么?细胞融合完成的标志是什么？ 提示：远缘杂交；细胞核融合成一个核 2、若a和b 两种细胞融合，则融合的方式有三种 _________________ 、 ______________ 和 ___________________________ .满足要求的为________________________ ，所以融合后要筛 选.1DQxtBWmHh5PCzVD7HxA 提示：a-a b-b a-b 2、单克隆抗体 <1）抗体：由淋巴细胞< 浆细胞）产生，成分为球蛋白，具有 _______________________ . 从血清 中分离出来的抗体产量低、纯度低、特异性差.1DQxtBWmHhjLBHrnAILg <2 ）单克隆抗体的制备 a.过程 ____________________ 1DQxtBWmHhxHAQX74J0 X b.杂交瘤细胞的特点：既能大量___________________________________ ，又能产生 ___________________________ . 1DQxtBWmHhLDAYtRyKfE c.单克隆抗体的特点： _________________________ 强、____________________ 高、产量 大.1DQxtBWmHhZzz6ZB2Ltk 思考：①单克隆抗体的确切定义是什么？ 提示：特异性强，灵敏度高的单一抗体 ②制备单克隆抗体时，为什么要选用B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞？在融合的过程中你可以找出几种类型的细胞？1DQxtBWmHhdvzfvkwMI1 提示：b-b 骨- 骨b- 骨 问题探讨 制备单克隆抗体的过程有两次筛选，两次筛选的目的是什么？ 第一次筛选是 ___________________________________________ 第二次筛选是 ___________________________________________ 提示：第一次筛选出杂交瘤细胞；第二次筛选出能够产生单一抗体的杂交瘤细胞.
动物细胞融合与单克隆抗体教学设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
动物细胞融合与单克隆抗体教学设计 【教学目标】 知识目标： 1、掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。 2、简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。 3、了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。 能力目标： 让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科 学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。 情感目标： 通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成 果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前 发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。 【教材分析】 《动物细胞融合与单克隆抗体》是《动物细胞工程》的重点内容。它以学过的 植物体细胞杂交、免疫等知识为基础。它能使学生全面认识植物体细胞杂交与 动物细胞融合的异同、动物细胞融合的意义以及单克隆抗体的产生。 【重点难点】 教学重点：单克隆抗体的制备和应用。 教学难点：单克隆抗体的制备和应用。 【教学方法】 自主学习、小组合作、过程探究、教师精讲 【教学实施】 教学内容教师活动学生活动设计意图 一、实例引入新课——细胞融合 二、复习提问师：1970年，有两位科学家做了一个人 ——鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜 上的蛋白质分子是运动的。那么，如何 实现人——鼠细胞的融合，以及动物细 胞融合后还有什么用途呢？这就是今天 我们这节课要学习的内容。板书本节课 标题——动物细胞融合与单克隆抗体 【复习提问】[让学生回顾有关植物体细 胞杂交技术的基本知识]教师设问：植物 体细胞杂交技术的过程是怎样的？ 生：先用酶去除两种植物细胞的细胞 壁，使之成为原生质体，再用物理或化 学的方法，诱导两种原生质体融合成杂 种细胞，最后用植物组织培养的方法把 其培育成新的植物体。 师：动植物细胞在结构上有何区别？ 学生，思考 并回答 激发学生学习的兴 趣 复习旧知以引入新 课，为学习新知识 奠定基础 提出问题激发学 生兴趣
第三节单克隆抗体技术的应用 几十年以来,人们一直尝试利用人免疫系统产生人源性单抗来制备特异性强的人源抗体药物,从而治疗肿瘤、感染性疾病及自身免疫性疾病等。根据用途的不同，单抗大体上可分为三类，即诊断用单抗、治疗用单抗、“生物导弹”用单抗。单抗为人类疾病的防治和诊断、肿瘤体内定位、靶向药物的制备、防止移植物的排异反应、新型疫苗的研制提供了较为理想的手段。 3.1用于疾病的诊断 1、检测淋巴细胞表面分子，用于鉴别淋巴细胞。 它用于区分细胞亚群和细胞的分化阶段的淋巴细胞。例如检测CD系列标志，有利于了解细胞的分化和T细胞亚群的数量和质量变化，这对多种疾病诊断具有参考意义。细胞表面抗原的检测，将对白血病患者的疾病分期、治疗效果、预后判断等方面有指导作用。组织相容性抗原检测是移植免疫学的重要内容，应用单抗对其进行位点检测可得到更可信的结果。 人体内的淋巴细胞分为T细胞、B细胞和包括NK细胞为代表的第三群细胞，下分若干亚群，各有其特异的表面标志和功能，据此建立许多相应的检测方法。临床上各种类型的免疫缺陷症、自身免疫病以及肿瘤等均可出现不同群淋巴细胞数量和功能的变化。因此计数外周血和组织内淋巴细胞及其亚群的数目或比例，以及它们所显示的功能强弱，可藉此判断机体的细胞免疫水平，对临床认识疾病，探讨其发病机制、观察病情、判断预后、考核疗效以及防治疾病等方面可提供极为有用的信息。 检测人T细胞的特异性抗原，曾采用抗人脑、抗人胸腺细胞和抗人T细胞等抗血清，通过细胞毒试验或免疫荧光染色加以鉴定。自抗白细胞分化抗原的单克隆抗体问世以来，上述诸多方法均被新方法取而代之。常用以鉴定和检测计数T 细胞的表面分化抗原如下表所示。 表 T胞表面主要CD抗原及其特异性