摘要
抗生素的广泛使用导致环境与食品中抗生素残留、耐药性问题日益严重，开发有效的抗生素监测方法尤为迫切。在众多监测技术中，基于抗体的免疫分析检测和传感器技术因其高特异性及灵敏度而备受青睐。本文详细介绍了基于抗原-抗体相互作用的免疫传感系统，并对多克隆抗体与单克隆抗体的应用优势及其局限性进行深入分析，并探讨了噬菌体抗体的潜在应用前景。
三、用于检测抗生素的全长抗体
多克隆抗体是由多个B细胞克隆产生的抗体，其能够识别同一抗原上的不同表位，是具有不同抗原结合能力的抗体的组合抗体，在免疫诊断中得到了广泛的应用。由于受到实验动物免疫状态的影响，不同批次多克隆抗体表现出一定的可变性。尽管多克隆抗体的生产成本较低，但在诊断应用中也存在一些局限性，如不同批次间抗体含量的不一致性，难以区分结构相似的靶标等，可能导致免疫化学方法的灵敏度相对较低。
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的抗体，其针对特定的抗原决定簇，并展现出极高的特异性和一致性。单克隆抗体的制备通常依赖于杂交瘤技术，然而，交瘤技术也面临一些挑战，如对某些靶标的低免疫原性、较高的生产成本以及较长的生产周期等。尽管存在一些限制，但因其出色的特异性，单克隆抗体仍作为诊断和治疗应用中的首选元件。
重组抗体是利用重组DNA技术在体外合成的单克隆抗体。相较于传统单克隆抗体的生产方法，重组抗体技术突破了多项限制，如针对不稳定性强、强毒性、免疫抑制特性或非免疫原性的抗有效生成抗体。生产周期仅需2至8周、不依赖于实验动物，且规避了杂交瘤细胞系可能耗竭的风险。这些优势使得重组抗体在生物医学领域中展现出巨大的潜力和价值。如噬菌体、细菌、酵母、核糖体和mRNA等展示技术，已成为制备包括Fab片段和单链可变片段（scFv）等重组抗体的关键平台。这些重组抗体因其较低的分子量和较高的分子迁移率，能够更有效地接近并识别抗原表位。噬菌体展示技术已成为从丝状噬菌体如M13和Fd中筛选出具有高亲和力单克隆抗体的有效手段，该技术通过编辑噬菌体外壳蛋白基因，筛选出对特定抗原具有高亲和力和特异性的抗体，缩短了传统方法免疫动物所需的时间。
生物淘选策略的应用进一步增强了噬菌体展示技术的能力，通过将噬菌体展示文库应用于固相支持物上，经洗涤、洗脱和细菌转染的筛选过程，快速筛选出特异性结合目标抗原的噬菌体克隆体。利用高效的scFv文库和生物淘选方案，可以制备出具有特定识别能力的scFv，而合理的诱变有几率进一步提升scFv的亲和力。
噬菌体抗体在诊断领域的应用正受到越来越多的关注，特别是在免疫层析、ELISA和免疫荧光等分析系统中，噬菌体抗体能够快速准确地鉴定样品中的靶抗原。噬菌体展示技术能快速生成抗体片段库，还能与标记蛋白产生杂交分子，从而有效引发免疫化学反应。研究人员已经开发了多种基于噬菌体抗体的检测方法，例如，基于噬菌体抗体的荧光偏振检测法检测反刍动物饲料中的莫能菌素残留，以及使用磁珠载体的icELISA方法检测环丙沙星残留等。
随着抗生素耐药性的日益严重和环境污染的不断加剧，免疫分析和生物传感器技术提供了一种高效、灵敏且经济的抗生素检测解决方案。这些免疫学方法在分析灵敏度上能够与传统的微生物学和色谱方法相媲美，且其检测浓度范围（0.1-100 ng/mL）覆盖了满足临床需求的常规抗生素剂量。免疫学方法不仅与常规检测结果具有良好的相关性，而且在操作便捷性、环境友好性、经济性和实用性方面均展现出优势。尽管存在样品需求量较大、灵敏度和特异性略低等局限，但生物传感器技术的发展也正逐步克服这些挑战。
噬菌体抗体展示技术以其高特异性、快速生产和低成本等优势，正逐渐成为抗生素检测的有力工具。未来的研究应着眼于开发更高效的噬菌体展示库，并进一步提升传感器的灵敏度和检测准确性。同时，小型化、自动化和高通量筛选平台的发展，将推动抗生素残留的实时监测和快速分析。噬菌体抗体在环境和食品安全监测中的应用前景广阔，将为应对抗生素耐药性和环境污染的挑战提供强有力的技术支持。
