纳米抗体研究进展-免疫学-推荐课件

纳米抗体制备及验证方法抗体是由免疫B细胞受到抗原刺激产生的能够特异性的和抗原结合的生物蛋白质分子。

由于其能够高特异性，高亲和的结合抗原，抗体广泛应用在学术研究、疾病诊断以及医学药物各个方面。

传统抗体和纳米抗体的区别:传统抗体分子(IgG)是一种结构相当保守的由两条相同的重链和两条相同的轻链组成的蛋白分子。

抗体的轻链包含1个VL区和1个CL区，而重链则拥有1个VH区和3个CH 区(CH1、CH2和CH3)。

VH区和VL区共同组成传统抗体识别抗原的最小单位，抗体可变区的序列差异决定了抗体能够特异地识别不同的抗原。

而CL区和CH区则相对保守，被称为抗体的恒定区，其中CH区的CH2和CH3两个区域对于抗体招募免疫细胞发挥ADCC和CDC功能有着重要的作用。

重链抗体为驼类和软骨鱼类中天然存在的除传统抗体之外的仅由两条重链组成的特殊抗体，只包含一个重链可变区（VHH, Variable Domain of Heavy Chain Antibody）和两个常规的CH2与CH3区，CH1区缺失。

重链抗体通过重链上的一个可变区（VHH）结合抗原，该可变区可以单独稳定地在体外存在，被称为驼类单域抗体(SdAb)或者纳米抗体（nanobody）。

纳米抗体晶体宽为2.5nm，长4nm，分子量仅为传统完整抗体的1/10（约15kD）但依然具有完整的抗原识别能力，一般通过噬菌体筛选得到VHH序列。

得益于纳米抗体微小的结构、完整的抗原识别能力以及噬菌体筛选技术，可以获得VHH完整序列，纳米抗体可以通过体外重组表达进行大量生产，有效避免传统抗体的批次间差异问题。

纳米抗体相对传统抗体的优势：和传统抗体相比，纳米抗体分子量小，结构简单。

而得益于分子量小的优势，纳米抗体更进一步具有多个特征，使得纳米抗体在新药物发现方面表现出巨大的潜力：（1）和靶点结合特异性更强，可以结合传统抗体结合不到的的位点；（2）更高的组织穿透力；（3）更高的稳定性如耐高温；（4）适合工业化大规模生产；（5）更容易改造和优化；（6）更容易人源化由于纳米抗体的这些特征，越来越多的研究机构和药物生产企业在不同的场景中关注、尝试使用纳米抗体。

纳米抗体研究进展综述摘要：单域抗体因其独特的优势，如水溶性好、分子量小、稳定性好、免疫原性小等一系列特点，在生物研究和医学领域中的作用愈发广泛。

在疾病诊断、病原检测、癌症疾病治疗、药物残留检测分析，坏境检测，用作sdAbs分子探针、分子诊断和显影等等领域具有广阔的应用前景。

纳米抗体因其优势，可实现重组表达，从而使得生产周期和生产成本均可大幅下降，是目前国内外研发的热点。

作者重点介绍了纳米抗体的特点，然后简述了纳米抗体的制备流程，简述了纳米抗体在疾病诊断、疾病治疗、食品安全和环境监测等领域的应用，最后对纳米抗体的应用前景进行了分析和展望。

1 介绍自1890年，第一种抗体——抗毒素，这是在血清中发现的第一种抗体［１］。

这是一种可中和外毒素的物质，1975年，杂交瘤技术的诞生开始了抗体研究和应用快速发展的时代。

由于抗体可特异性识别和结合抗原的特性，使其在疾病诊断、疾病治疗、药物运载、病原、毒素和小分子化合物检测等领域具有广泛的应用［２］。

但通过单克隆抗体技术制备的传统单克隆抗体有其不可忽视的缺点：生产耗时长、成本高、在组织和肿瘤中穿透力差、长期使用会引起机体免疫排斥反应以及动物道德问题等。

相比于传统抗体，纳米抗体具备传统抗体不具备的分子质量小和穿透性强的优势而成为现在抗体研究的主要方向之一。

单链抗体（single chain antibody fragment,scFv）就是新型小分子抗体的一种，其穿透力更强、生产成本更低，但scFv抗体存在溶解度低、稳定性较差、表达量低、易聚合和亲和力低的缺点［３］。

1989年，比利时免疫学家Hamers-Casterman 在骆驼血清中的偶然发现一种天然缺失轻链的重链抗体（HcAbs）可以解决scFv所存在的问题，重链抗体只包含２个常规的CH2与CH3区和１个重链可变区（ＶＨＨ），重链可变区具有与原重链抗体相当的结构稳定性以及与抗原的结合活性，是已知的可结合目标抗原的最小单位，其分子质量只有单克隆抗体的1/10，是迄今为止获得的结构稳定且具有抗原结合活性的最小抗体单位，因此也被称作纳米抗体（nanobody,Nb）［４］。

纳米抗体的原理纳米抗体是利用合成生物学和纳米技术手段制备出的“人造”抗体，它具有与天然抗体相同的结构和功能。

与传统抗体相比，纳米抗体具有更小的体积、更高的稳定性、更强的选择性和亲和力。

它在生物医学领域有广泛的应用前景，特别是在诊断和治疗疾病方面具有潜在的价值。

本文将探讨纳米抗体的原理和应用领域。

一、纳米抗体的原理1.1 抗体结构抗体是一种生物大分子，它能够识别和结合抗原分子。

抗体由两部分组成：一部分是不变的，叫做常规区，它在各种不同的抗体中具有相同的序列和结构；另一部分是可变的，叫做抗原结合区或基序区，它在不同的抗体中具有不同的序列和结构，决定了抗体与抗原结合的亲和力和特异性。

1.2 纳米抗体的制备纳米抗体是以人工合成的DNA为模板，通过PCR扩增得到的人工可变区DNA序列。

这些序列经过突变和筛选，得到具有高亲和力和特异性的人工抗体。

这些纳米抗体可以通过合成或利用细菌等生物体表达获得。

1.3 纳米抗体的种类纳米抗体种类繁多，主要包括单链抗体、分子印迹纳米颗粒、纳米金颗粒等。

单链抗体：是由单一的多克隆抗体基因克隆得到的，具有较小的分子量，可以更容易地渗透到组织和细胞中，并且易于化学修饰和标记。

分子印迹纳米颗粒：是由分子模板和交联剂构成的高度交联的聚合物颗粒。

这些颗粒能识别和结合与模板特异结构相似的分子，具有良好的选择性和特异性。

纳米金颗粒：是由金纳米粒子包裹在抗体分子上形成的复合纳米材料。

这些复合材料可以结合与抗体特异结构相似的分子，并且具有高灵敏度和高稳定性。

1.4 纳米抗体的优点纳米抗体与传统抗体相比具有以下优点：(1) 尺寸小：纳米抗体具有更小的尺寸，能够更容易地渗透到细胞内部，从而更有效地识别和结合分子。

(2) 高稳定性：纳米抗体与传统抗体相比，具有更高的热稳定性和化学稳定性，可以在更广泛的条件下工作。

(3) 高选择性：纳米抗体具有更高的选择性和特异性，可以更准确地识别和结合目标分子。

(4) 易于制备：纳米抗体制备工艺简单，成本低廉，可以大规模生产。

大肠埃希菌中表达多聚纳米抗体研究进展第一篇范文大肠埃希菌作为表达多聚纳米抗体的研究进展近年来，随着纳米技术的迅速发展和生物制药领域的不断探索，大肠埃希菌作为一种重要的表达系统，在多聚纳米抗体研究领域取得了显著的进展。

本文将对大肠埃希菌中表达多聚纳米抗体的研究进展进行全面综述。

一、大肠埃希菌作为表达系统的优势大肠埃希菌因其易于培养、生长迅速、成本低廉和遗传背景清晰等优点，成为了一种广泛应用于基因工程和蛋白质表达的微生物。

近年来，随着大肠埃希菌表达系统的不断优化，其在多聚纳米抗体表达方面的优势也逐渐凸显。

二、多聚纳米抗体的表达策略1. 基因克隆与表达载体的构建：为了在大肠埃希菌中高效表达多聚纳米抗体，研究人员通过基因克隆技术将抗体的基因片段插入到表达载体中，并通过优化表达载体的构建，实现了多聚纳米抗体的稳定表达。

2. 表达条件的优化：通过调整培养基、温度、氧气供应等培养条件，以及诱导表达的时机和浓度，可以有效提高多聚纳米抗体的表达量和活性。

3. 融合蛋白的分离与纯化：为了获得高纯度的多聚纳米抗体，研究人员采用了各种分离纯化技术，如凝胶过滤、离子交换、亲和层析等，从而得到具有良好活性和稳定性的多聚纳米抗体。

三、多聚纳米抗体的应用1. 生物医药领域：多聚纳米抗体在生物医药领域具有广泛的应用前景，可以用于癌症诊断、靶向治疗、免疫调节等。

2. 生物材料领域：多聚纳米抗体具有良好的生物相容性，可以用于制备生物材料，如药物载体、生物传感器等。

3. 生物检测领域：多聚纳米抗体具有高灵敏度和高特异性，可以用于生物检测，如病原体检测、蛋白质检测等。

第二篇范文探索大肠埃希菌在多聚纳米抗体表达中的奇妙之旅作为一名普通读者，你可能不会意识到，大肠埃希菌在多聚纳米抗体研究领域的重要作用。

但事实上，这种听起来有些令人不快的细菌，正在为我们的医疗健康做出巨大贡献。

今天，让我们一起走进大肠埃希菌的世界，看看它在多聚纳米抗体表达中的奇妙之旅。