如何優雅的完成噬菌體的擴增和定量實驗

Part 1

雜交瘤、單細胞克隆和噬菌體展示技術是抗體發現的三種主流技術，其中噬菌體展示技術作為諾獎級別的技術，在生物創新醫藥研發過程中有著十分重要的作用，極大的加快了抗體類藥物研發的進程。噬菌體展示技術不僅在新的抗體和多肽的發現及優化過程中有著核心的作用，還能和傳統的動物免疫技術相結合，與納米抗體、全人源轉基因小鼠發現平臺進行有效對接，能夠廣泛用于抗體、抗體偶聯藥物和CAR-T/TCR-T等領域。本文將針對噬菌體展示技術的噬菌體增殖和擴增實驗細節進行探討、分享具體實驗過程的經驗，以其原理為根本來指導實驗過程，以精益求精的實驗過程，增加噬菌體展示技術在抗體發現過程中的成功率。

Part 2 

——噬菌體文庫 
 擴增及展示的基本原理 | 

現在普遍應用的噬菌體展示抗體片段的體系稱之為“3+3體系”（3為噬菌體的p3衣殼蛋白）；3+3代表著p3衣殼蛋白有兩個來源：

• 噬菌粒（phagemid）

• M13KO7輔助噬菌體(Helper Phage）

菌粒（phagemid）上的p3蛋白融合了抗體片段的基因，是文庫多樣性的關鍵；輔助噬菌體(Helper Phage)上的p3蛋白為噬菌體天然的p3蛋白。
*噬菌粒是一種比較小的質粒載體，在大腸桿菌感受態中有較高的轉化效率，并且能夠在大腸桿菌中擴增。

含有噬菌粒的大腸桿菌被輔助噬菌體(Helper Phage)感染后，會利用大腸桿菌的酶系統、原料和能量進行擴增,終包含噬菌粒的噬菌體從大腸桿菌釋放出來，該子代噬菌體的p3衣殼蛋白會展示抗體片段。

Part 3

 ——在噬菌體擴增過程中 
 遇到的難題和對應的解決方案 | 

噬菌體的建庫過程實際上是抗體片段基因多樣性的傳遞過程：
從血樣中抗體基因的多樣性傳遞到噬菌粒的過程，是噬菌粒文庫構建的內容；
從噬菌粒的多樣性傳遞到含有噬菌粒的大腸桿菌的多樣性，是噬菌粒質粒電轉大腸桿菌的內容；
從含有噬菌粒的大腸桿菌的多樣性傳遞到噬菌體的多樣性則是噬菌體擴增的內容，也是本文實驗經驗關注的問題。

噬菌體的擴增終目的是將噬菌粒中單一拷貝的抗體片段基因通過噬菌體的擴增過程變成10-100個拷貝，且這些拷貝基因能夠在噬菌體表面的p3蛋白上展示出抗體蛋白片段。

在噬菌體的擴增過程要使得文庫的多樣性得以保持和傳遞，需根據文庫的初始大小確定在擴增過程中含有噬菌粒的大腸桿菌的數目和體積，對應加入的輔助噬菌體的多少進行有效感染，以及擴增后加入多少含有噬菌粒的噬菌體進行淘選等需要一一計算評估的問題，不同文庫大小的噬菌體庫在擴增過程中需要的擴增體積是不一樣的。一份固化的實驗方案很有可能會導致文庫多樣性的丟失。
要弄清楚這些問題，首先要具備以下幾點基礎的前置知識：

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