揭秘貼｜如何5.8天內(nèi)get靶向小分子的單B細(xì)胞來源抗體

在診斷和治療領(lǐng)域，需要能夠耐受復(fù)雜環(huán)境（如高有機(jī)溶劑、高鹽、酸或堿）的抗體。兔源單克隆抗體（RmAbs）因其高親和力和高穩(wěn)定性而備受青睞，但傳統(tǒng)針對(duì)小分子靶點(diǎn)的研發(fā)平臺(tái)效能受限。

氯霉素（CAP）是一種抗菌劑，存在于動(dòng)物源性食品中的CAP會(huì)對(duì)公共健康構(gòu)成巨大威脅。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物源性食品安全檢測(cè)北京重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的王戰(zhàn)輝團(tuán)隊(duì)于2022年發(fā)表在Analyst上的文章[1]，利用基于納米孔的間接競(jìng)爭(zhēng)性篩選利器（CSMN）僅20.6小時(shí)就獲得了靶向CAP的兔源單克隆抗體分泌細(xì)胞（ASC）。結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)在5.8天內(nèi)獲得了一個(gè)靶向CAP的RmAb。該抗體檢測(cè)真實(shí)生物樣品中的CAP時(shí)，樣本前處理更簡單，并具有更短的檢測(cè)時(shí)間、更好的重復(fù)性和更高的靈敏度。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

與靶點(diǎn)是蛋白的抗原不同，CAP非常小，需要與BSA耦聯(lián)后作為免疫原免疫動(dòng)物，但耦聯(lián)后除了CAP，連接子（linker）和BSA也有對(duì)應(yīng)的抗體產(chǎn)生。為了得到特異性靶向CAP的抗體，利用下圖所示的CSMN平臺(tái)篩選特異性靶向CAP的ASC。

從利用納米孔板使ASCs分離為單個(gè)ASC，到連續(xù)成像追蹤抗體的分泌，最后以抗體熒光信號(hào)改變作為篩選條件，把靶向CAP的ASC挑取出來，整個(gè)流程均由CellCelector一臺(tái)設(shè)備在20.6小時(shí)內(nèi)完成，充分體現(xiàn)了CellCelector的全能和高效。

納米孔單細(xì)胞分離條件優(yōu)化

圖3. 納米孔尺寸及接種的細(xì)胞密度對(duì)單細(xì)胞率的影響

CellCelector提供適用于不同目的的納米孔板，每個(gè)納米孔板含有十萬到數(shù)百萬個(gè)納米孔。由于兔脾細(xì)胞直徑約為8-13μm，為確保更高的單細(xì)胞率和挑取率，實(shí)驗(yàn)前測(cè)試了不同納米孔尺寸（20μm到100μm）的四種納米孔板（六邊形的H100、UFO形的U40、UFO形的U25和方形的SIEVEWELL）的單細(xì)胞率，發(fā)現(xiàn)U25的單細(xì)胞率最高（圖2A）。對(duì)于U25納米孔，每孔接種的細(xì)胞數(shù)也需要優(yōu)化，圖2C-E每孔細(xì)胞數(shù)依次為5E3、1E4和2E4，細(xì)胞數(shù)越多，空孔率越低，但每個(gè)納米孔含多個(gè)細(xì)胞的比例增加，1E4密度更合適。

目標(biāo)樣品的挑取

CellCelector提供各種直徑的挑頭，用于挑取不同大小的貼壁或者非貼壁細(xì)胞，也可以快速挑取在半固體中培養(yǎng)的菌落和類器官等樣本。

在挑取前，根據(jù)納米孔內(nèi)明場(chǎng)圖片確認(rèn)是否為單個(gè)ASC。然后，依據(jù)分泌抗體熒光信號(hào)的變化確定靶向CAP的ASC，進(jìn)而進(jìn)行挑取。挑取后，再次對(duì)該納米孔成像（紅線圈選區(qū)域），CellCelector利用其成像功能為篩選全流程的準(zhǔn)確度保駕護(hù)航。

“屢試不爽”

下圖是張老師團(tuán)隊(duì)同年發(fā)表在《Food and Chemical Toxicology》上的成果^[2]，同樣利用CSMN平臺(tái)篩選靶向另外一個(gè)與食品安全有關(guān)的小分子——瘦肉精（RAC），圖中A、B、C分別展示了靶向RAC、BSA以及其他靶點(diǎn)的ASC在加入RAC前后各時(shí)間點(diǎn)納米孔內(nèi)分泌的抗體熒光信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化，最終篩選得到的RAC特異性RmAb可以在高尿素環(huán)境里檢測(cè)RAC的水平。

圖5.利用CSMN平臺(tái)篩選靶向瘦肉精RAC的ASC結(jié)果

一年兩篇文章利用CellCelector 高效篩選到靶向兩個(gè)小分子的RmAb，是因?yàn)镃ellCelector具有以下優(yōu)勢(shì)：

• 一機(jī)全能，集分離、成像和挑取為一體

• Nanowell納米孔板技術(shù)，每個(gè)納米板含有十萬到數(shù)百萬個(gè)納米孔，實(shí)現(xiàn)更高通量的細(xì)胞篩選

• 納米孔板表面可根據(jù)檢測(cè)目的進(jìn)行各種修飾，滿足多樣化篩選需求

• 支持全板掃描，每次挑取僅需20-30s，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間短，自動(dòng)化程度高

• 用于自動(dòng)調(diào)整毛細(xì)管高度的SurePick™ 技術(shù)，在挑選過程中對(duì)毛細(xì)管高度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，允許從高度不同或半固體體系中進(jìn)行高效的全自動(dòng)挑選

• 全流程存檔記錄及質(zhì)量控制，完全自動(dòng)化的質(zhì)量控制過程，包括揀選前后的圖像、揀選/失敗報(bào)告和數(shù)據(jù)/圖像輸出

• 挑取對(duì)象廣，適用于貼壁細(xì)胞，懸浮細(xì)胞或半固體培養(yǎng)基中的細(xì)胞、菌落以3D細(xì)胞團(tuán)的挑取