抗體是模塊化防御系統(tǒng)，可以識別和中和細(xì)菌和病毒等異物。 它們中的每一個(gè)都可以識別其目標(biāo)所特有的特定抗原，因?yàn)樗鼈兙哂锌乖Y(jié)合位點(diǎn)。 更重要的是，抗體現(xiàn)在被認(rèn)為是許多治療領(lǐng)域的常規(guī)分子，不再局限于腫瘤學(xué)和炎癥。 更具體地說，可變區(qū)更受科學(xué)家關(guān)注。

抗原結(jié)合片段 (Fab) 是抗體上與抗原結(jié)合的區(qū)域。 它包含每條重鏈和輕鏈的一個(gè)恒定區(qū)和一個(gè)可變區(qū)。 只有重鏈和輕鏈的可變區(qū)融合在一起形成單鏈可變片段（scFv），其大小只有Fab片段的一半，但保留了原有的特異性。 另一種小抗體片段，單域抗體，又稱域抗體、VHH、VNAR或sdAb，是一種由單個(gè)單體可變抗體結(jié)構(gòu)域組成的抗體片段，缺少常規(guī)的輕鏈和重鏈的CH結(jié)構(gòu)域 很棒的地區(qū)。

scFv 和 VHH 納米抗體都可以連接到所需物種的 Fc 片段，并保持其特異性和結(jié)合特性。

圖1.抗體片段：Fab、scFv、VHH（從左到右）

所有這些抗體片段、Fab、scFv 和 VHH 的大小都小于整個(gè)抗體。 它使它們能夠結(jié)合到整個(gè)抗體無法接近的隱藏表位。 較小的尺寸有助于提供較低的散射，從而降低圖像的對比度。

在治療應(yīng)用的背景下，小分子量也意味著有效的滲透和快速清除。 由于更好地滲透到組織中，一些治療用途也需要碎片。 它還可以導(dǎo)致功能性抗體的表達(dá)及其在細(xì)菌中的融合，并允許它們在絲狀噬菌體上展示。 此外，小抗體分子與高效微生物生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)合最終可以產(chǎn)生足夠量的同源蛋白質(zhì)，用于診斷和治療目的以及結(jié)構(gòu)研究。

迄今為止，有幾種途徑可以人工合成抗體片段。 幾個(gè)功能性抗原結(jié)合抗體片段可以通過抗體的蛋白水解（木瓜蛋白酶消化、胃蛋白酶消化或其他酶促方法）來設(shè)計(jì)，產(chǎn)生 Fab、Fv 或單結(jié)構(gòu)域（圖 2）。

圖2.來自木瓜蛋白酶消化的 Fab 片段（左）和來自胃蛋白酶消化的 F(ab’)2（右）

在過去十年中，重組抗體技術(shù)的進(jìn)步極大地促進(jìn)了抗體片段的基因操作。 所有目標(biāo)基因現(xiàn)在都可以作為片段在細(xì)菌、哺乳動物細(xì)胞甚至昆蟲細(xì)胞中成功克隆和表達(dá)。 該技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以保留完整的抗原結(jié)合位點(diǎn)（互補(bǔ)位），同時(shí)減小抗體分子的大小。

圖3.全長抗體

圖4.Fab片段