1993 年，科研人员在骆驼科动物血清中首次发现一类天然缺失轻链的特殊抗体 —— 仅由两条重链组成，分子量约 15 kDa，因体积微小被命名为纳米抗体（VHH），后在羊驼、鲨鱼等物种中也相继发现同类分子。这种打破传统抗体“重链 + 轻链”结构的新型分子，凭借独特的理化特性与生物学优势，迅速成为生物药研发、疾病诊断与肿瘤治疗领域的研究热点，而羊驼因易于养殖、免疫应答高效、经济效益可观，成为纳米抗体制备的首选模式动物。

相较于分子量约 150 kDa 的传统 IgG 抗体，纳米抗体的结构极简性赋予其无可比拟的应用价值：

超强稳定性与环境耐受性纳米抗体可耐受极端温度、pH 值等恶劣条件，耐高温、不易被降解，在体外储存与体内运输过程中均能保持活性，大幅降低药物研发与生产的成本。

卓越的组织穿透能力极小的分子量让纳米抗体能够穿透致密的组织屏障，直达传统抗体难以触及的病灶部位，尤其在肿瘤治疗中，可深入肿瘤组织内部发挥靶向作用，显著提升药物疗效。

高特异性与亲和力羊驼等动物免疫后产生的纳米抗体，可精准识别靶标抗原的特异性表位，结合亲和力与传统抗体相当，能有效阻断靶标分子的生物学功能，同时降低脱靶风险。

易于基因工程改造与规模化生产纳米抗体结构简单，可便捷地进行人源化改造，降低免疫原性；通过酵母、大肠杆菌等表达系统，能够实现低成本、大规模的工业化生产，适配生物药研发的产业化需求。

纳米抗体的研发离不开高质量的抗体文库，噬菌体展示技术是构建与筛选纳米抗体文库的核心手段，同时核糖体展示、酵母表面展示技术也可用于高亲和力纳米抗体的筛选。以羊驼免疫为例，纳米抗体文库构建的完整流程如下：

动物免疫：诱导特异性 B 细胞产生选取健康羊驼作为免疫动物，将目标抗原（如肿瘤特异性蛋白、病毒表面抗原）通过多次免疫注射，刺激羊驼免疫系统产生针对该抗原的特异性免疫应答，诱导 B 细胞增殖分化。

PBMC 分离：获取抗体基因的来源细胞免疫周期结束后，采集羊驼外周血，分离得到外周血单个核细胞（PBMC）—— 其中包含大量表达特异性纳米抗体的 B 细胞，是提取抗体基因的核心材料。

RNA 提取与逆转录：从细胞到基因模板提取 PBMC 中的总 RNA，严格保证 RNA 的完整性与纯度；以总 RNA 为模板，通过逆转录反应合成 cDNA，为后续抗体基因扩增提供模板。

VHH 基因扩增：靶向获取核心功能片段以 cDNA 为模板，进行两轮 PCR 扩增：首轮 PCR 实现 VHH 基因的初步扩增，次轮 PCR 通过特异性引物进一步富集目标片段，同时引入酶切位点，提升基因片段的特异性与后续克隆效率。

载体构建与宿主转化：实现基因 - 蛋白的连锁表达将扩增得到的 VHH 基因片段克隆至噬菌体展示载体中，构建成包含数十亿种不同序列的噬菌体展示文库；将文库转化至大肠杆菌、酵母等宿主细胞，使 VHH 基因与噬菌体外壳蛋白基因融合，实现“基因序列 - 蛋白表型”的一一对应。

噬菌体展示与筛选：富集高亲和力克隆诱导宿主细胞表达融合蛋白，使纳米抗体展示于噬菌体表面；将噬菌体文库与目标抗原孵育，通过多轮“吸附 - 洗涤 - 洗脱 - 扩增”的亲和筛选流程，淘汰非特异性结合的噬菌体，富集与靶标高亲和力结合的阳性克隆。

测序鉴定：获取纳米抗体基因序列提取阳性克隆的基因组 DNA 进行测序分析，获得高亲和力纳米抗体的基因序列信息，为后续的蛋白表达、功能验证与改造提供基础。

纳米抗体的独特优势使其在多个领域展现出巨大潜力：在肿瘤治疗中，其强组织穿透性可助力药物精准递送至肿瘤深层组织，同时可改造为双特异性抗体、抗体药物偶联物（ADC）等创新剂型；在疾病诊断中，可作为高灵敏度检测探针，用于肿瘤标志物的早期筛查；在生物药研发中，可靶向传统抗体难以触及的 “隐秘表位”，拓展药物靶点的选择范围。

随着基因工程技术与筛选平台的不断升级，纳米抗体正从实验室走向产业化，成为新一代生物药的核心研发方向。