當(dāng)代科學(xué)中納米抗體的特性及應(yīng)用介紹
什么是納米抗體？
抗體一般具有兩條相同的重 (H) 和輕 (L) 多肽鏈。然而，駱駝物種有一種獨特的 IgG 形式，沒有 L 鏈。納米抗體是源自駱駝IgG 重鏈結(jié)構(gòu)域的治療性小分子 蛋白質(zhì)。全原子表示，原子表示為常規(guī)顏色的球體。
另外，在一些軟骨魚類中也發(fā)現(xiàn)了類似類型的抗體。這些抗體使用稱為 VHH 的單個可變結(jié)構(gòu)域識別它們的靶標(biāo)。由于這些抗體是納米級的，它們被命名為納米抗體。納米抗體因其尺寸和單鏈性質(zhì)而具有獨特的特性，可實現(xiàn)廣泛的應(yīng)用。
納米抗體的應(yīng)用
納米抗體具有較為廣泛的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.親和捕獲試劑
由于其小尺寸和單域格式，納米抗體具有更大的結(jié)合表面和更低的非特異性背景結(jié)合。由于它們以單價方式結(jié)合，它們可以在溫和的條件下被洗脫，并且它們的高穩(wěn)定性允許重復(fù)使用。
2.結(jié)晶伴侶
納米抗體已被用于陪伴蛋白質(zhì)結(jié)晶，因為它們能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)鎖定在特定構(gòu)象中、穩(wěn)定柔性結(jié)構(gòu)域并保護聚集表面免受溶劑影響。它們已用于許多蛋白質(zhì)結(jié)晶研究，并且相同的特性也已被用于穩(wěn)定淀粉樣蛋白-β 原纖維并防止成熟淀粉樣蛋白原纖維的形成。
3.目標(biāo)成像和免疫調(diào)節(jié)
納米抗體可以在與熒光蛋白融合的細胞內(nèi)表達，以追蹤其抗原的活性。它們還可用于在功能上敲除細胞中的抗原，并與信號肽融合以靶向特定的亞細胞區(qū)室。
4.生物傳感器
納米抗體可適用于醫(yī)學(xué)、環(huán)境和食品分析領(lǐng)域的生物傳感器。它們的位點特異性官能團易于引入，并且它們的小尺寸允許高容量的結(jié)合表面，從而導(dǎo)致更高的靈敏度。
5.體內(nèi)成像
納米抗體可用作無創(chuàng)分子成像的示蹤劑，以研究疾病過程。它們的小尺寸允許快速組織穿透和血液清除。
6.抗蛇毒療法
目前正在使用多克隆免疫球蛋白片段來生產(chǎn)抗蛇毒血清。然而，它們的效力很低，并不總是有效的。它們還具有嚴(yán)重的副作用。小尺寸的納米體使它們能夠以與小毒液毒素相匹配的生物分布在體內(nèi)擴散，并且在納米體捕獲毒液后，復(fù)合物仍然足夠小，可以被腎臟迅速消除。
7.抗感染藥物
納米抗體可以開發(fā)為對抗細菌、病毒和寄生蟲感染的藥物。針對呼吸道合胞病毒的納米抗體的 I 期試驗表明，納米抗體可以抵抗感染。納米抗體缺乏常規(guī)抗體的 Fc 區(qū)，因此它們不能中和和消除病原體。然而，它們有其固有的中和作用。
8.基于免疫的療法
納米抗體可用于通過抑制配體-受體相互作用來對抗癌癥和其他疾病，例如拮抗抗血管性血友病因子以阻止血栓形成，或抑制抗 TNF-α 以治療關(guān)節(jié)炎。
9.雙特異性納米抗體
雙特異性或多特異性抗體一次可以靶向多于一種抗原。由于納米抗體是單體、單域分子且體積小，因此它們是構(gòu)建雙特異性或多特異性構(gòu)建體的良好候選者。已經(jīng)研究了雙特異性抗體靶向疾病或癌細胞以及特異性募集另一種分子或細胞的能力。相同的方法可以用于納米抗體，因為它們尺寸小且穩(wěn)定性高。
抗體一般具有兩條相同的重 (H) 和輕 (L) 多肽鏈。然而，駱駝物種有一種獨特的 IgG 形式，沒有 L 鏈。納米抗體是源自駱駝IgG 重鏈結(jié)構(gòu)域的治療性小分子 蛋白質(zhì)。全原子表示，原子表示為常規(guī)顏色的球體。
另外，在一些軟骨魚類中也發(fā)現(xiàn)了類似類型的抗體。這些抗體使用稱為 VHH 的單個可變結(jié)構(gòu)域識別它們的靶標(biāo)。由于這些抗體是納米級的，它們被命名為納米抗體。納米抗體因其尺寸和單鏈性質(zhì)而具有獨特的特性，可實現(xiàn)廣泛的應(yīng)用。
納米抗體的應(yīng)用
納米抗體具有較為廣泛的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.親和捕獲試劑
由于其小尺寸和單域格式，納米抗體具有更大的結(jié)合表面和更低的非特異性背景結(jié)合。由于它們以單價方式結(jié)合，它們可以在溫和的條件下被洗脫，并且它們的高穩(wěn)定性允許重復(fù)使用。
2.結(jié)晶伴侶
納米抗體已被用于陪伴蛋白質(zhì)結(jié)晶，因為它們能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)鎖定在特定構(gòu)象中、穩(wěn)定柔性結(jié)構(gòu)域并保護聚集表面免受溶劑影響。它們已用于許多蛋白質(zhì)結(jié)晶研究，并且相同的特性也已被用于穩(wěn)定淀粉樣蛋白-β 原纖維并防止成熟淀粉樣蛋白原纖維的形成。
3.目標(biāo)成像和免疫調(diào)節(jié)
納米抗體可以在與熒光蛋白融合的細胞內(nèi)表達，以追蹤其抗原的活性。它們還可用于在功能上敲除細胞中的抗原，并與信號肽融合以靶向特定的亞細胞區(qū)室。
4.生物傳感器
納米抗體可適用于醫(yī)學(xué)、環(huán)境和食品分析領(lǐng)域的生物傳感器。它們的位點特異性官能團易于引入，并且它們的小尺寸允許高容量的結(jié)合表面，從而導(dǎo)致更高的靈敏度。
5.體內(nèi)成像
納米抗體可用作無創(chuàng)分子成像的示蹤劑，以研究疾病過程。它們的小尺寸允許快速組織穿透和血液清除。
6.抗蛇毒療法
目前正在使用多克隆免疫球蛋白片段來生產(chǎn)抗蛇毒血清。然而，它們的效力很低，并不總是有效的。它們還具有嚴(yán)重的副作用。小尺寸的納米體使它們能夠以與小毒液毒素相匹配的生物分布在體內(nèi)擴散，并且在納米體捕獲毒液后，復(fù)合物仍然足夠小，可以被腎臟迅速消除。
7.抗感染藥物
納米抗體可以開發(fā)為對抗細菌、病毒和寄生蟲感染的藥物。針對呼吸道合胞病毒的納米抗體的 I 期試驗表明，納米抗體可以抵抗感染。納米抗體缺乏常規(guī)抗體的 Fc 區(qū)，因此它們不能中和和消除病原體。然而，它們有其固有的中和作用。
8.基于免疫的療法
納米抗體可用于通過抑制配體-受體相互作用來對抗癌癥和其他疾病，例如拮抗抗血管性血友病因子以阻止血栓形成，或抑制抗 TNF-α 以治療關(guān)節(jié)炎。
9.雙特異性納米抗體
雙特異性或多特異性抗體一次可以靶向多于一種抗原。由于納米抗體是單體、單域分子且體積小，因此它們是構(gòu)建雙特異性或多特異性構(gòu)建體的良好候選者。已經(jīng)研究了雙特異性抗體靶向疾病或癌細胞以及特異性募集另一種分子或細胞的能力。相同的方法可以用于納米抗體，因為它們尺寸小且穩(wěn)定性高。
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抗體藥物
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