這樣萌萌的羊駝是不是很可愛?其實,羊駝不僅會賣萌,它血液中存在著一種獨特的抗體——重鏈抗體,對人體也十分有用。科學家們克隆了重鏈抗體的可變區,即納米抗體。它是自然界存在的可與抗原結合的最小片段,其晶體直徑2.5 nm,長4 nm。
近幾年來,伴隨著生物技術的蓬勃發展,抗體在人類疾病的診斷及治療方面發揮著不可或缺的作用,抗體界的“新貴”納米抗體發展迅速,受到了廣泛關注。
納米抗體的優勢
(1)納米抗體性質非常穩定,在高溫條件下仍然保持生物活性,這將徹底解決生物制劑冷鏈運輸和儲存的難題。納米抗體在強酸、強堿條件下穩定,因此可制備口服制劑,而傳統抗體在高溫、強酸、強堿條件下易分解,需低溫保存;
(2)納米抗體得益于其結構特點,可以深入到抗原內部,因此能識別傳統抗體不能識別或不能接近的抗原;
(3)納米抗體很小,可以進入腫瘤組織內部,實現徹底清除腫瘤的目的,還能透過血腦屏障進入腦組織,傳統抗體的分子量是納米抗體的十倍,組織滲透性差;
(4)納米抗體的結構簡單,可以在大腸桿菌、酵母菌等較簡單的微生物體系中大規模生產,顯著降低研發和生產成本,解決了抗體產品規模化制備的難題。
因此,納米抗體技術于2012年被評為最值得關注的十大新一代生物技術平臺之首,在免疫、診斷、醫學成像、檢測、蛋白質結晶、腫瘤的抗體靶向診斷和治療等領域受到越來越多的關注。
但是納米抗體作為體外診斷試劑還存在一些障礙,由于納米抗體分子量小,需要對其結構進行修飾才能用于臨床診斷試劑盒的開發,然而,常用的結構修飾技術會對納米抗體的生物活性造成負面影響,從而嚴重制約納米抗體產品的應用。
小小納米抗體的大作用
日前,中科院青島能源所生物基材料組群年銳研究組等研究開發了基于納米抗體的癌胚抗原檢測試劑盒。癌胚抗原是一種廣譜性腫瘤標志物,它能反映出多種腫瘤的存在,該試劑盒可用于大腸癌、乳腺癌和肺癌的療效判斷、病情發展和病情監測。
研究人員同時建立了包括免疫羊駝、篩選和生產納米抗體的完整制備平臺,獲得高親和力、高產量、高純度的抗癌胚抗原納米抗體。
研究人員成功組裝癌胚抗原板式/磁微粒化學發光檢測試劑盒,該診斷試劑熱穩定性好,可實現抗體的室溫保存和無冷鏈運輸;同時,該試劑靈敏度高、特異性強,抗干擾能力強,對癌胚抗原的其他類似物及類風濕因子無生物學響應;此外,該試劑制備工藝成本低,產品重復度好,有利于大規模生產。總體來說,采用納米抗體對癌胚抗原的體外檢測,在特異性、靈敏度、穩定性、規模化生產方面要優于現有技術,具有極強的市場競爭力。
該項研究成果服務醫療衛生、健康產業的技術需求,促進我國抗體產業發展,對于提高我國在相關領域的國際地位具有積極的促進作用。
來源:中國科學院青島生物能源與過程研究所
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