纳米抗体(nanobody, Nb)是一种人工设计的抗体分子,又称为单域抗体(single-domain antibodies, sdAbs)、VHH抗体或camelid抗体,是发现于羊驼、单峰驼等驼科以及鲨鱼、鳐鱼等软骨鱼中的一种天然缺失轻链的重链抗体(heavy-chain antibodies, HCAbs)。
纳米抗体分子量仅为传统抗体的10%,保留了HCAbs完整的抗原结合能力,特异性强、亲和性好、稳定性高,广泛用于生化机制研究、结构生物学及肿瘤等疾病诊疗。纳米抗体的优缺点具体如下:
纳米抗体的优点:
(1)在高温和pH下的稳定性;
(2)VHH可以识别通常不被常规抗体识别的抗原位点;
(3)它们的小分子片段有助于快速组织渗透和标记应用,包括跨越血脑屏障;
(4)用于大规模生产节约成本的替代品。
纳米抗体的缺点:
由于纳米抗体的半衰期短,限制其临床应用,因此可将VHH抗体与抗血清白蛋白或抗体的Fc段融合表达以延长其在血液中的半衰期。
纳米抗体的制备主要分为两个方向:基于蛋白工程的方法和基于化学合成的方法。
1. 基于蛋白工程的方法:在20世纪80年代晚期和90年代初期,科学家提出了单链抗体(scFv)的概念,并使用噬菌体显示技术实现了单链抗体的制备。随后,研究人员进一步改进了单链抗体的设计和优化,使其具有更好的稳定性和亲和力。这些单链抗体通过基因工程手段制备,可以实现在细菌或哺乳动物细胞中大规模生产。
2. 基于化学合成的方法:随着化学合成技术的发展,科学家们开始探索利用化学合成方法制备纳米抗体。在2003年,研究人员开发出了一种称为DNA导向的抗体组装的方法,通过DNA纳米结构的设计和组装,实现了纳米级抗体的制备。这种方法利用DNA的互补配对性质将抗体片段组装在一起,形成稳定的纳米抗体结构。
3. 其他制备方法的发展:随着纳米科技和纳米材料的发展,研究人员还尝试了其他制备纳米抗体的方法。例如,利用核酸适配体技术结合纳米材料,实现了纳米级别的适配体抗体复合物。此外,还利用纳米粒子和纳米材料作为载体,将传统抗体修饰在其表面,形成纳米抗体。
总的来说,纳米抗体的制备方式相对来说并不是特别的困难,但是和传统抗体的生产过程一样,它需要注意到的细节问题有很多。值得注意的是,纳米抗体的制备技术依然在飞速发展和创新中,并取得了不错的进展,也让我们制备抗体的时候,有了更多选择。详情可以关注义翘神州网!