Beacon单细胞光导系统助力抗体发现技术

我们常说的单克隆抗体，是由B细胞产生的高度均一、针对某一特定抗原表位的大分子。了解B细胞的发育和功能可能导致开发新的抗体药物和疫苗。B细胞的发育源于骨髓（bone marrow，因此被称为B细胞），并为其免疫作用产生抗体。但B细胞并非天生就具有分泌抗体的能力，它们还需继续在骨髓、脾脏、淋巴结中发育，并通过一系列严格的筛选和抗原刺激，最终发育成成熟的浆细胞。

1、杂交瘤

1975年由Köhler和Milstein开发。得益于这项技术，单克隆抗体可以大量制备，用于基础研究，并具有临床转化能力，这是最经典的技术。基本过程是将分泌抗体的B细胞与“永生”的骨髓瘤细胞融合，形成可以在体外存活并长期分泌抗体的杂交瘤细胞。通过克隆，来自单个杂交瘤细胞的单克隆系，即杂交瘤细胞系，产生针对特定抗原的单克隆抗体。

优点是低成本、轻链和重链的自然配对。但周期很长，筛选工作也很繁重。由于融合过程中丢失了大量B细胞，其抗体的多样性将大大降低，这不利于发现困难靶点或特定功能克隆。如果使用传统的非人源化小鼠，抗体需要人源化。这可以与用抗体人源化的转基因小鼠相结合来解决。

2、噬菌体展示

它由George P.Smith于1985年开发，一般过程是首先构建噬菌体文库，从人的外周血（或免疫后的动物）中获得mRNA，通过逆转录获得cDNA，然后通过多种引物通过PCR获得所有人类抗体的重链可变区和轻链可变区。这些可变区域然后以特定方式连接到载体。通过电转移将载体转移至大肠杆菌，并在辅助噬菌体的作用下构建表达抗体的噬菌体文库。经过几轮筛选，获得了具有高亲和特异性的抗体。

其优点是比杂交瘤更简单的筛选和测序、更高的抗体多样性和更低的成本。限制是需要针对特定目标重建噬菌体文库。轻链和重链的配对是随机的，不能完全代表身体中的自然配对。该序列易于重复，需要亚克隆；总体工作量更大。

3、单个B细胞

具体的技术路线有很多，但主流路线如下：首先通过流式分选等方法筛选与特定抗原结合的单个B细胞，然后对单个B细胞进行测序，获得编码抗体重链和轻链的基因序列。
这种方法的优点是速度快、抗体轻链和重链的自然匹配以及更好的多样性。然而，仅基于抗体的轻链和重链信息很难预测抗体的生物学性质（如亲和力和生物活性）。体外亚克隆表达纯化后，需要逐一进行分析、验证和筛选，以获得功能性单克隆抗体。

为了解决这一问题，莱德伯特（北京）生物科技有限公司的Beacon单细胞光导系统利用光流体技术（Optofluidic），先对B细胞进行分选，将单个B细胞存入特制芯片中的一个个小室NanoPen™中，所获得的B细胞可以分泌一定量的单克隆抗体，从而完成抗体功能的初步验证。其因此可以在这些小NanoPen™中完成一些早期的功能性验证，从而缩小范围以减少后期克隆和验证的工作量。

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