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单克隆抗体的制备
2019版高中生物学选择性必修三介绍了单克隆抗体:
单克隆抗体生产技术于1975年由Köhler和Milstein发明。作为功能分子的单克隆抗体不仅可用于基础科学,还可用于药物、测试药物、生物传感器等领域。近年来,以单抗为主的药物在中小药品销售中占主导地位,预计到2023年底,市场收入将达到2189.7亿美元左右。
单克隆抗体有两种类型:一种是识别初级蛋白结构的线性表位的抗体,另一种是识别二级、三级和更高结构的抗体。在生命科学研究中,使用识别线性表位的抗体包括ELISA和Western blot方法。然而,使用这类抗体的应用有限,而结构识别抗体有广泛的应用,如免疫沉淀,免疫染色等。
正因为,单克隆抗体有如此广泛的应用,所以,作为一名合格的科研工作者,必须了解这一技术及相关知识,所以,今天要给大家讲解的内容就是“单克隆抗体”的知识。
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤(hybridoma)抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原表位的特异性抗体即单克隆抗体。
单克隆抗体制备的流程图
单克隆抗体制备的操作流程
1、免疫动物
免疫动物是用目的抗原免疫小鼠,使小鼠产生致敏B淋巴细胞的过程。一般选用6-8周龄雌性BALB/c小鼠,按照预先制定的免疫方案进行免疫注射。抗原通过血液循环或淋巴循环进入外周免疫器官,刺激相应B淋巴细胞克隆,使其活化、增殖,并分化成为致敏B淋巴细胞。
具体操作如下:
根据抗原的特性选择合适的免疫方案,对于可溶性抗原免疫原性弱,一般要加佐剂。常用佐剂为福氏完全佐剂和福氏不完全佐剂。要求抗原和佐剂等体积混合在一起,研磨成油包水的乳糜状。
初次免疫,Ag50ug/只,加福氏完全佐剂皮下多点注射,一般 1.5 ml, 间隔 3 周。
第二次免疫,剂量途径同上,加福氏不完全佐剂,间隔 3 周。
第三次免疫,剂量同上,不加佐剂,腹腔注射,7 天后采血测其效价,检测免疫效果,间隔 3 周。
加强免疫,剂量 50ug,腹腔注射。
3 天后,取脾融合。
2、细胞融合
采用二氧化碳气体处死小鼠,无菌操作取出脾脏,在平皿内挤压研磨,制备脾细胞悬液。将准备好的同系骨髓瘤细胞与小鼠脾细胞按一定比例混合,并加入促融合剂聚乙二醇。在聚乙二醇作用下,各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞。
具体操作步骤如下:
(1)饲养细胞的制备
在细胞融合后选择性培养过程中,由于大量骨髓瘤细胞和脾细胞相继死亡,此时单个或少数分散的杂交瘤细胞多半不易存活,通常必须加入其他活细胞使之繁殖,这种被加入的活细胞称为饲养细胞
小鼠腹腔巨噬细胞的准备:
用 6-10 周龄的 BALB/c 小鼠。
拉颈处死,浸泡于 75% 的酒精,消毒 3 min, 用无菌剪刀剪开皮肤,暴露腹膜。用吸管注入 6 ml 培养液,反复冲洗,吸出冲洗液。
放入 10 ml 离心管,1200rpm 离心 5 min.
用 20% 小牛血清的培养液混悬,调整细胞数为 1*105/ml. 加入 96 孔板,100ul/孔。放入 37 度孵箱培养。
(2)骨髓瘤细胞的准备
于融合前 48-36 小时,将骨髓瘤细胞扩大培养
融合当天,用弯头滴管将细胞从瓶壁轻轻吹下,收集于 50 ml 离心管或融合管内。
1000r/min 离心 5-10 分钟,弃去上清。
加入 30 ml 不完全培养基,离心洗涤一次。然后将细胞重悬浮于 10 ml 不完全培养基,混匀。
取骨髓瘤细胞悬液,加 0.4% 台酚蓝染液作活细胞计数后备用。
(3)脾细胞的准备
取已经免疫的 BALB/c 小鼠,摘除眼球采血,并分离血清作为抗体检测时的阳性对照血清。同时通过颈脱位致死小鼠,浸泡于 75% 酒精中 5 分钟,于培养皿上固定后掀开左侧腹部皮肤,可看到脾脏,换眼科剪镊,在超净台中用无菌手术剪开腹膜,取出脾脏置于已盛有 10 ml 不完全培养基的平皿中,轻轻洗涤,并细心剥去周围结缔组织。置平皿中不锈钢筛网上,用注射器针芯研磨成细胞悬液后计数。,使脾细胞进入平皿中的不完全培养基。用吸管吹打数次,制成单细胞悬液。通常每只小鼠 1×108-2.5×108 个脾细胞。
(4) 细胞融合
将 1×10^8 脾细胞与 1×10^7 骨髓瘤细胞 SP2/0 混合于一支 50 ml 融合管中,补加不完全培养基至 30 ml,充分混匀。
1000r/min 离心 5-10 分钟,将上清尽量吸净。
在手掌上轻击融合管底,使沉淀细胞松散均匀;
用 1 ml 吸管在 30s 内加入预热的 50% PEG1 m