在抗体药物开发领域，如何从海量免疫细胞中快速筛选出真正具有功能活性的抗体，一直是决定研发效率的关键。

传统杂交瘤、有限稀释以及流式分选等方法，往往存在筛选周期长、阳性克隆恢复率低、功能信息缺失等问题，难以满足当前抗体药物研发对“高通量、高精度、高成功率”的需求。

近年来，以微纳动力为代表的光电镊（Optoelectronic Tweezers, OET）单细胞筛选技术，正在推动抗体发现进入“单细胞精准操控 + 功能筛选 + 可追踪导出”的新阶段。

基于自主开发的光电镊单细胞筛选平台，我们近期完成了抗 uPAR 抗体筛选流程验证，即：

✔ 浆细胞富集

✔ 单细胞精准导入

✔ 抗原特异性功能筛选

✔ 阳性细胞定向导出

✔ 单细胞扩增与测序验证

01 光电镊单细胞平台：实现功能抗体精准筛选

传统单B细胞筛选技术通常只能获得“是否结合”的信息，而无法在同一平台上完成功能验证与目标细胞回收。

相比之下，光电镊（OET）技术通过动态光场控制介电泳效应，可实现：

· 单细胞非接触式操控

· 低损伤高活性筛选

· 单细胞实时成像追踪

· 多轮功能分析

· 阳性克隆精准回收

平台目前集成了：

• 单细胞导入模块：通过流体控制与自动化导入程序，实现细胞快速进入芯片。

• 光电镊操控模块：利用动态光场实现细胞的精准捕获、移动与定位。

• 微球功能筛选模块：通过抗原微球结合体系，实现抗体分泌功能检测。

• 单细胞导出模块：支持目标细胞定向导出至PCR管或96孔板，便于后续测序与表达验证。

02 抗 uPAR 抗体筛选案例

uPAR（尿激酶型纤溶酶原激活物受体，CD87）是GPI 锚定的细胞膜表面关键蛋白，也是近年来实体瘤领域极具潜力的明星靶点。正常生理组织中 uPAR 呈低表达或不表达，仅参与组织重塑、伤口修复等生理过程；而在肺癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌等 12 种以上高发实体瘤中广泛高表达，且与肿瘤分期、恶性程度密切相关。

本次实验以筛选抗uPAR抗体为目标，对平台整体流程进行了验证。

03 单细胞导入与芯片加载

完成芯片预处理及培养基置换后，系统启动批量导入程序。细胞进入芯片流道，并在光电镊作用下完成单细胞入槽。

平台自动完成单细胞定位及图像记录。

△ 光电镊操控单细胞进入微腔

04 基于抗原微球的功能抗体筛选

为验证抗体分泌能力，实验采用 uPAR 抗原微球结合体系，将标记 uPAR 抗原的功能微球和荧光二抗导入芯片，经过孵育后进行成像分析。

△ 微球进入流道

荧光信号显示，目标浆细胞周围存在明显抗原微球聚集现象，表明细胞具有特异性抗体分泌能力。

△ 抗原微球结合示意图

△ 荧光点亮图

05 阳性单细胞导出与回收

系统根据预设导出策略，对阳性克隆进行定向导出。目标细胞离开微槽后，通过流体系统回收到PCR管中。导出后的细胞保存于 -80℃，用于后续单细胞扩增验证。

相比传统方法，该平台能够实现：

✔ 单细胞精准回收

✔ 阳性克隆可追踪

✔ 降低目标细胞丢失风险

✔ 支持后续序列分析

06 单细胞扩增与测序验证

导出的单细胞进行：

· 单细胞裂解

· RT-PCR扩增

· 条带检测

· 测序验证

验证结果

△ 单个浆细胞抗体轻重链RT-PCR扩增电泳图

△ Sanger测序峰图

· 测序确认：均为单个浆细胞来源

· 单细胞扩增成功率80%

本实验验证了平台从单个浆细胞中高效扩增并获取抗体轻重链序列的能力，为后续的抗体表达与功能验证奠定了基础。

平台后续将进一步推进：

· 表达载体构建

· 瞬转表达

· 抗体活性验证

· 亲和力检测

最 终 实现完整抗体发现闭环。

07 平台能力

光电镊平台已经实现以下功能：

• 单细胞导入

• OET细胞操控

• 微球功能筛选

• 荧光检测

• 单细胞导出

• 单细胞PCR验证