新型抗体
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1.抗体酶（催化抗体）
1946年，鲍林(Pauling)用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。1969年杰奈克斯(Jencks)在过渡态理论的基础上猜想：若抗体能结合反应的过渡态，理论上它则能够获得催化性质。1984年列那(Lerner)进一步推测：以过渡态类似物作为半抗原，则其诱发出的抗体即与该类似物有着互补的构象，这种抗体与底物结合后，即可诱导底物进入过渡态构象，从而引起催化作用。根据这个猜想列那和苏尔滋(P．C．Schultz)分别领导各自的研究小组独立地证明了：针对羧酸酯水解的过渡态类似物产生的抗体，能催化相应的羧酸酯和碳酸酯的水解反应。1986年美国Science杂志同时发表了他们的发现，并将这类具催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶或催化抗体。
抗体酶具有典型的酶反应特性；与配体(底物)结合的专一性，包括立体专一性，抗体酶催化反应的专一性可以达到甚至超过夭然酶的专一性；具有高效催化性，一般抗体酶催化反应速度比非催化反应快104～108倍，有的反应速度已接近于天然酶促反应速度；抗体酶还具有与天然酶相近的米氏方程动力学及pH依赖性等。
抗体酶可催化多种化学反应，包括酯水解、酰胺水解、酰基转移、光诱导反应、氧化还原分应、金属螯合反应等。其中有的反应过去根本不存在一种 生物 催化剂能催化它们进行，甚至可以使热力学上无法进行的反应得以进行。
将抗体转变为酶主要通过诱导法、引入法、拷贝法三种途径。诱导法是利用反应过渡态类似物为半抗原制作单克隆抗体，筛选出具高催化活性的单抗即抗体酶；引入法则借助基因工程和蛋白质工程将催化基因引入到特异抗体的抗原结合位点上，使其获得催化功能，拷贝法主要根据抗体生成过程中抗原-抗体互补性来设计的。博莱克(Pollack)等以硝基苯酚磷酸胆碱酯作为半抗原诱导产生单抗，经筛选找到加快水解反应1.2万倍的抗体酶。
抗体酶的研究，为人们提供了一条合理途径去设计适合于市场需要的蛋白质，即人为地设计制作酶。它是酶工程的一个全新领域。利用动物免疫系统产生抗体的高度专一性，可以得到一系列高度专一性的抗体酶，使抗体酶不断丰富。随之出现大量针对性强、药效高的药物。立本专一性抗体酶的研究，使生产高纯度立体专一性的药物成为现实。以某个生化反应的过渡态类似物来诱导免疫反应，产生特定抗体酶，以治疗某种酶先天性缺陷的遗传病。抗体酶可有选择地使病毒外壳蛋白的肽键裂解，从而防止病毒与靶细胞结合。抗体酶的固定化已获得成功，将大大地推进工业化进程。
2.仿生分子识别和塑料抗体
近年来出现的分子印记高分子（molecular imprinting polymer，MIP）为克服上述 生物 抗体和酶的局限性提供了强有力的工具.MIP的制备是建立在简单的分子印记技术基础之上：首先将模板分子（待测物）和一些功能型配体混合，使功能型配体通过弱的分子间作用力(如氢键、静电作用、疏水作用)或可逆共价结合方式和模板分子配合，进行分子自组装.然后加入高分子单体和交联剂，通过自由基聚合反应将自组装的功能型配体在空间上加以固定，将高分子粉碎后，利用洗脱或萃取方式除去高分子基质中的模板分子.这样，在高分子基质中就形成了在三维空间大小、形状以及功能配体都与模板分子互补的分子印记微腔，所制成的MIP被称为“塑料抗体”或“人工抗体”，可实现对模板分子的特异性识别.这种特异性可以和多克隆抗体相媲美。
和天然抗体相比，MIP具有以下优点：①耐热、耐酸、耐碱、抗有机溶剂以及金属离子，稳定性好，室温下可以长期保存；②制备简单，操作方便，可以进行批量生产；③不必免疫动物，且可获得免疫动物所不能得到的“抗体”；④可以反复使用；⑤价格低廉。因此，设计、合成既具有类似生物抗体的高亲合性和高专一性，又具有耐热、耐酸、耐碱且又可以长期稳定的人工抗体，在部分领域替代生物抗体以进行仿生分子识别，或者完成一些生物抗体所不能完成的工作，具有重要的科学意义，在化学、生命科学和环境科学等方面具有广阔的应用前景.
荧光、磷光检测的仿生分子识别方法的发展前景 分子印记技术的原理虽已提出多年，但直到1993年Mosbach等在Nature上发表分子印记的“塑料抗体”和仿生免疫分析后，这一技术才迅速发展起来，国外有关MIP分子识别的报道一直呈指数上升趋势.MIP前期工作主要集中在制备手性物质的分离材料方面。MIP人工抗体及仿生分子识别是当前国外MIP研究的热崐点之一，已用于环境污染物、药物、氨基酸、手性分子、核苷酸等多种物质的测定。迄今，虽然有关基于MIP的仿生荧光分子识别的报道还很少，所建立的方法和体系十分有限，且大都局限于荧光物质的直接分子识别.磷光法分子识别则尚未见报道.采用仿生免疫分析方法的报道不多，且都局限于小分子物质（抗原）的测定，虽已报道了有关大分子抗原（如蛋白）的MIP人工抗体的制备，但还没有建立其仿生免疫分析体系.在已建立的小分子仿生免疫分析方法中，绝大部分仍然是采用放射 同位素 标记，直到最近才见到以香豆素衍生物为荧光探针的仿生荧光免疫分析的报道。
近年，国内已开始从事仿生聚合物的制备及分子识别的研究，但目前的工作主要集中于手性物质分离的固定相的制备、制备金属离子为模板分子的聚合物用以进行某些金属离子的选择性吸附、以及药物模板聚合物分子识别特性的初步研究，尚未涉及荧光和磷光仿生分子识别、仿生免疫分析以及分子印记模拟酶等方面的研究工作。
上述情况表明，基于分子印记技术和荧光、磷光检测的仿生分子识别方法，有着十分宽阔的研究空间和良好的发展前景。例如，可利用分子印记技术，开展以下几方面的研究工作：
1.小分子尤其是手性分子的荧光法仿生分子识别，或采用能量转移或其它手段的间接荧光法进行非荧光物质的分子识别；
2.制备生物大分子抗原的MIP人工抗体并采用荧光标记后进行仿生荧光免疫分析；
3.探索产生室温磷光的新途径并用于仿生分子识别等等.我国已利用卵清白蛋白为模板分子，制备出了它的MIP人工抗体。
该人工抗体只选择性地结合卵清白蛋白和荧光素标记的卵清白蛋白，对人 血清 白蛋白和牛 血清 白蛋白则没有响应，表现出了良好的“ 抗体 ”对抗原的特异性识别。
1946年，鲍林(Pauling)用过渡态理论阐明了酶催化的实质，即酶之所以具有催化活力是因为它能特异性结合并稳定化学反应的过渡态(底物激态)，从而降低反应能级。1969年杰奈克斯(Jencks)在过渡态理论的基础上猜想：若抗体能结合反应的过渡态，理论上它则能够获得催化性质。1984年列那(Lerner)进一步推测：以过渡态类似物作为半抗原，则其诱发出的抗体即与该类似物有着互补的构象，这种抗体与底物结合后，即可诱导底物进入过渡态构象，从而引起催化作用。根据这个猜想列那和苏尔滋(P．C．Schultz)分别领导各自的研究小组独立地证明了：针对羧酸酯水解的过渡态类似物产生的抗体，能催化相应的羧酸酯和碳酸酯的水解反应。1986年美国Science杂志同时发表了他们的发现，并将这类具催化能力的免疫球蛋白称为抗体酶或催化抗体。
抗体酶具有典型的酶反应特性；与配体(底物)结合的专一性，包括立体专一性，抗体酶催化反应的专一性可以达到甚至超过夭然酶的专一性；具有高效催化性，一般抗体酶催化反应速度比非催化反应快104～108倍，有的反应速度已接近于天然酶促反应速度；抗体酶还具有与天然酶相近的米氏方程动力学及pH依赖性等。
抗体酶可催化多种化学反应，包括酯水解、酰胺水解、酰基转移、光诱导反应、氧化还原分应、金属螯合反应等。其中有的反应过去根本不存在一种 生物 催化剂能催化它们进行，甚至可以使热力学上无法进行的反应得以进行。
将抗体转变为酶主要通过诱导法、引入法、拷贝法三种途径。诱导法是利用反应过渡态类似物为半抗原制作单克隆抗体，筛选出具高催化活性的单抗即抗体酶；引入法则借助基因工程和蛋白质工程将催化基因引入到特异抗体的抗原结合位点上，使其获得催化功能，拷贝法主要根据抗体生成过程中抗原-抗体互补性来设计的。博莱克(Pollack)等以硝基苯酚磷酸胆碱酯作为半抗原诱导产生单抗，经筛选找到加快水解反应1.2万倍的抗体酶。
抗体酶的研究，为人们提供了一条合理途径去设计适合于市场需要的蛋白质，即人为地设计制作酶。它是酶工程的一个全新领域。利用动物免疫系统产生抗体的高度专一性，可以得到一系列高度专一性的抗体酶，使抗体酶不断丰富。随之出现大量针对性强、药效高的药物。立本专一性抗体酶的研究，使生产高纯度立体专一性的药物成为现实。以某个生化反应的过渡态类似物来诱导免疫反应，产生特定抗体酶，以治疗某种酶先天性缺陷的遗传病。抗体酶可有选择地使病毒外壳蛋白的肽键裂解，从而防止病毒与靶细胞结合。抗体酶的固定化已获得成功，将大大地推进工业化进程。
2.仿生分子识别和塑料抗体
近年来出现的分子印记高分子（molecular imprinting polymer，MIP）为克服上述 生物 抗体和酶的局限性提供了强有力的工具.MIP的制备是建立在简单的分子印记技术基础之上：首先将模板分子（待测物）和一些功能型配体混合，使功能型配体通过弱的分子间作用力(如氢键、静电作用、疏水作用)或可逆共价结合方式和模板分子配合，进行分子自组装.然后加入高分子单体和交联剂，通过自由基聚合反应将自组装的功能型配体在空间上加以固定，将高分子粉碎后，利用洗脱或萃取方式除去高分子基质中的模板分子.这样，在高分子基质中就形成了在三维空间大小、形状以及功能配体都与模板分子互补的分子印记微腔，所制成的MIP被称为“塑料抗体”或“人工抗体”，可实现对模板分子的特异性识别.这种特异性可以和多克隆抗体相媲美。
和天然抗体相比，MIP具有以下优点：①耐热、耐酸、耐碱、抗有机溶剂以及金属离子，稳定性好，室温下可以长期保存；②制备简单，操作方便，可以进行批量生产；③不必免疫动物，且可获得免疫动物所不能得到的“抗体”；④可以反复使用；⑤价格低廉。因此，设计、合成既具有类似生物抗体的高亲合性和高专一性，又具有耐热、耐酸、耐碱且又可以长期稳定的人工抗体，在部分领域替代生物抗体以进行仿生分子识别，或者完成一些生物抗体所不能完成的工作，具有重要的科学意义，在化学、生命科学和环境科学等方面具有广阔的应用前景.
荧光、磷光检测的仿生分子识别方法的发展前景 分子印记技术的原理虽已提出多年，但直到1993年Mosbach等在Nature上发表分子印记的“塑料抗体”和仿生免疫分析后，这一技术才迅速发展起来，国外有关MIP分子识别的报道一直呈指数上升趋势.MIP前期工作主要集中在制备手性物质的分离材料方面。MIP人工抗体及仿生分子识别是当前国外MIP研究的热崐点之一，已用于环境污染物、药物、氨基酸、手性分子、核苷酸等多种物质的测定。迄今，虽然有关基于MIP的仿生荧光分子识别的报道还很少，所建立的方法和体系十分有限，且大都局限于荧光物质的直接分子识别.磷光法分子识别则尚未见报道.采用仿生免疫分析方法的报道不多，且都局限于小分子物质（抗原）的测定，虽已报道了有关大分子抗原（如蛋白）的MIP人工抗体的制备，但还没有建立其仿生免疫分析体系.在已建立的小分子仿生免疫分析方法中，绝大部分仍然是采用放射 同位素 标记，直到最近才见到以香豆素衍生物为荧光探针的仿生荧光免疫分析的报道。
近年，国内已开始从事仿生聚合物的制备及分子识别的研究，但目前的工作主要集中于手性物质分离的固定相的制备、制备金属离子为模板分子的聚合物用以进行某些金属离子的选择性吸附、以及药物模板聚合物分子识别特性的初步研究，尚未涉及荧光和磷光仿生分子识别、仿生免疫分析以及分子印记模拟酶等方面的研究工作。
上述情况表明，基于分子印记技术和荧光、磷光检测的仿生分子识别方法，有着十分宽阔的研究空间和良好的发展前景。例如，可利用分子印记技术，开展以下几方面的研究工作：
1.小分子尤其是手性分子的荧光法仿生分子识别，或采用能量转移或其它手段的间接荧光法进行非荧光物质的分子识别；
2.制备生物大分子抗原的MIP人工抗体并采用荧光标记后进行仿生荧光免疫分析；
3.探索产生室温磷光的新途径并用于仿生分子识别等等.我国已利用卵清白蛋白为模板分子，制备出了它的MIP人工抗体。
该人工抗体只选择性地结合卵清白蛋白和荧光素标记的卵清白蛋白，对人 血清 白蛋白和牛 血清 白蛋白则没有响应，表现出了良好的“ 抗体 ”对抗原的特异性识别。
