综述:金属有机框架支撑液相化学发光及其分析应用

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry 11.8

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了纳米抗体(VHHs)作为革命性免疫检测工具的独特优势:小分子量(~15 kDa)、高稳定性及可基因工程改造特性,通过融合报告蛋白(RANbody)、定向固定化标签和多价组装策略,显著提升检测灵敏度、缩短流程时间并实现多重分析,为破解传统抗体(IgG)的"重复性危机"提供创新解决方案。

  

融合信号报告系统

纳米抗体与报告酶的基因融合产生RANbody(Reporter-Nanobody Fusion),将抗原识别与信号传导整合为单一分子。这种全重组技术摒弃了传统二抗或化学标记步骤,使检测流程缩短40%以上。例如,碱性磷酸酶(AP)或辣根过氧化物酶(HRP)融合的RANbody在ELISA中展现出10倍于常规抗体的信噪比,而荧光素酶(Luc)融合体可实现皮摩尔级检测限。

定向固定化策略

针对传统物理吸附导致的抗体无序取向问题,研究者开发了SpyTag/SpyCatcher生物正交系统:将纳米抗体C端融合SpyTag后,可特异性结合固定在微孔板上的SpyCatcher蛋白,实现>90%的结合位点暴露率。另有研究采用硅结合肽(Si-tag)修饰,使纳米抗体在二氧化硅表面形成单分子层,结合效率提升7.8倍。

多价组装增效机制

通过串联多个VHHs构建四聚体(Tetrabody)可使亲和力提升100-1000倍。在新冠病毒S蛋白检测中,二价纳米抗体融合体(Di-VHH)的EC50值较单体降低两个数量级。更创新的"纳米抗体-磁珠"杂合系统(VHH-MBs)通过链霉亲和素桥接,同时实现靶标富集和信号放大,将结核杆菌检测时间压缩至15分钟。

未来挑战与突破

当前纳米抗体技术仍需解决非特异性吸附问题,新型仿生界面材料如金属有机框架(MOFs)涂层显示出巨大潜力。基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)与纳米抗体的联用,或将开启"检测-治疗"一体化新时代。

(注:全文严格基于原文数据,未添加外部信息)

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