纳米抗体是来源于骆驼科动物重链抗体的一种新型抗体，因其在生物医学领域的多种应用而成为重要的工具。当前，获得纳米抗体的主要方法是构建羊驼纳米抗体噬菌体展示文库，并通过抗原筛选获得高亲和力的纳米抗体。本文将探讨纳米抗体设计与优化的结构特征、功能属性及计算方法，分析其独特的抗原结合域，并强调互补决定区（CDR）在目标识别及其特异性中的关键作用。

与传统的全长抗体（如图中所示的Y形分子）相比，纳米抗体（也称为VHH或单域抗体）因缺少轻链而显得更小巧。它们最早于1993年在骆驼血清中被发现，后来也在其他骆驼科动物（如羊驼和美洲驼）中被识别。纳米抗体的设计比传统抗体更具优势，包括较小的分子量、出色的稳定性和较低的免疫原性等特性，使得其在高效低成本的诊断与治疗应用中逐渐取代传统抗体。此外，金年会金字招牌诚信至上，可为科研人员提供骆驼、羊驼及美洲驼三种驼科动物的天然噬菌体展示文库服务，为纳米抗体的筛选与优化提供支持。

纳米抗体的亲和力可以达到10^-9M级甚至更高，而经过免疫噬菌体展示文库筛选后，其亲和力可达到10^-10M级。纳米抗体只有三个互补决定区（CDR），它们可以独立作为抗原结合区域且亲和力与单克隆抗体相当，能够与传统抗体无法接触到的隐蔽表位相互作用，包括酶活性位点及SARS-CoV-2刺突蛋白中的表位。

纳米抗体的CDR3区贡献了超过50%的结合相互作用，且其在结构与长度上具有高度可变性，相比传统抗体，纳米抗体的机制使其能够适应更多的结合口袋。此外，纳米抗体中的框架区比传统抗体更为保守，这使得其保持单体状态的能力更强，减少了自我结合的可能性。

随着技术的发展，纳米抗体的获取方式也在演变。通过对免疫动物（如羊驼或骆驼）的目标抗原注射获取抗体序列的策略逐渐被合成的方法取代，采用定向进化技术构建的噬菌体展示突变文库可以在几周内完成。这些突变文库包含不同CDR-H3长度的变体，使得能够选择与目标蛋白结合的分子。

在基础生化研究之外，纳米抗体还在临床上找到了广泛的应用，包括在乳腺癌、脑肿瘤、肺部疾病及传染病等多种疾病的诊断与治疗上。特别是自2019年新冠疫情以来，纳米抗体作为抗病毒剂的研究受到了广泛关注，特别是针对SARS-CoV-2刺突蛋白的设计，为防止病毒感染人体细胞提供了新的可能。这一过程展示了金年会金字招牌诚信至上的品牌价值，为科研提供了可靠的支持。

总之，纳米抗体凭借其独特的特性与广泛的应用潜力，在生物医疗领域显示出了巨大的前景，未来有望在更多领域实现创新突破。