综述:3D打印技术在药物制造中的新纪元

【字体: 时间:2025年09月08日 来源:Next Research

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  这篇综述系统阐述了噬菌体展示(phage display)技术在疫苗设计、抗体开发和表位鉴定中的前沿应用。通过深度测序(NGS)与人工智能(AI)的结合,该技术可高效筛选针对SARS-CoV-22、流感等变异病毒的广谱疫苗候选分子,并推动单抗(mAb)在癌症和自身免疫疾病临床转化中的应用。

  

噬菌体展示:从细菌捕食者到生物医学引擎

历史溯源

噬菌体的故事始于1896年印度恒河畔,Ernest Hanbury Hankin首次观察到其穿透陶瓷滤器的抗菌特性。法国-加拿大微生物学家Félix d'Hérelle则首次将“噬菌体”用于治疗痢疾患者,开启了噬菌体疗法的先河。

技术革命

1985年George P. Smith开发的噬菌体展示技术彻底改变了游戏规则。通过将外源DNA插入丝状噬菌体基因组(如M13的pIII/pVIII蛋白编码区),实现了基因型与表型的直接关联。现代合成文库容量可达1011变异体,结合深度测序(NGS)和深度学习算法,即使低丰度文库也能挖掘出皮摩尔级(pM)亲和力的结合分子。

疫苗设计新范式

在COVID-19防控中,该技术鉴定的刺突蛋白(Spike)表位衍生抗体对奥密克戎(Omicron)等变异株保持中和活性。流感疫苗设计中,通过淘筛(panning)获得的血凝素(HA)保守表位可诱导交叉保护免疫。

临床转化突破

目前已有23种噬菌体衍生单抗(如抗IL-17A的brodalumab)获批用于银屑病治疗。在肿瘤领域,靶向PD-1/CTLA-4的噬菌体抗体偶联药物(ADC)进入II期临床试验。

未来挑战

尽管取得进展,但翻译后修饰(PTM)模拟、膜蛋白表位呈现等技术瓶颈仍需突破。随着冷冻电镜(cryo-EM)和AlphaFold2预测技术的融合,下一代噬菌体展示平台或将实现全原子级别的抗原-抗体互作设计。

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