β2微球蛋白（β2 microglobulin,β2MG）是人类主要组织相容性复合体I类分子的轻链,分子量为11.8 k Da,主要通过肾脏代谢清除。而对于肾衰竭患者,通过现有的血液透析技术无法有效清除体内的β2MG,导致其在体内累积并聚集沉淀,形成透析相关淀粉样变（dialysis-related amyloidosis,DRA）。DRA是肾衰竭血液透析患者常见的并发症,严重影响患者的生存质量和生存期。因此,发展高效清除β2MG的血液净化技术具有重要的临床应用价值。目前临床采用的树脂型β2MG吸附剂具有较强的非特异吸附作用,不仅无法实现β2MG的高效去除,还会导致血液中有益蛋白的流失,因而治疗效果有限。为了实现DRA的预防和治疗,本论文旨在发展以纳米抗体为功能基的β2MG特异性免疫吸附,重点围绕β2MG纳米抗体的筛选、表达及其在β2MG免疫吸附剂中的应用开展系统深入的研究,主要研究内容包括原核表达体系中细胞内环境对β2MG纳米抗体表达量及其活性的影响,定向固定化的纳米抗体C末端序列设计对其酶转化效率和固定化活性的影响,在此基础上制备β2MG免疫吸附剂并对其综合性能进行评价,具体内容如下:（1）从大羊驼（Lama glama,L.glam）免疫噬菌体展示文库中筛选出抗β2MG高亲和力纳米抗体。经过多轮富集筛选,获得了6个具有较高活性的抗β2MG纳米抗体序列。进一步研究了4种大肠杆菌宿主对上述6种β2MG纳米抗体序列表达效果及亲和力的影响,研究结果表明宿主胞质内环境对不同序列纳米抗体的总表达量、可溶表达量、亲和力影响较大,与单个二硫键的纳米抗体相比,宿主内环境对含有两个二硫键的纳米抗体影响更为显著。综合考虑可溶表达量和亲和力等因素,筛选出含有两个二硫键的纳米抗体CNb1用于后续研究。（2）以CNb1s纳米抗体为研究对象,系统研究了宿主内环境对其表达纳米抗体结构与性能的综合影响。研究结果表明,宿主胞质的氧化还原性质对纳米抗体表达具有重要影响。宿主BL21（DE3）胞质内较强的还原环境会抑制CNb1s中的C22-C92二硫键的形成,导致其二级结构中β-sheet减少,结构松散,因此热稳定性、抗水解能力和化学稳定性降低,与抗原结合能力下降。而胞质还原性较低的宿主Rosetta-gami B（DE3）p Lys S,表达的CNb1s结构更紧凑、稳定性更好、亲和力更高（45 n M）,适于作为大规模表达纳米抗体的原核宿主。（3）纳米抗体定向固载是提高β2MG免疫吸附剂亲和力和特异性的关键,带有醛基标签纳米抗体的甲酰甘氨酸生成酶（FGE）醛基催化效率对β2MG免疫吸附剂的制备至关重要。通过调节CNb1纳米抗体C端与醛基转化标签之间的插入肽段序列（linker）组成,考察其对酶催化效率、纳米抗体固定后活性的影响,获得有利于β2MG免疫吸附剂制备的CNb1纳米抗体C末端修饰规律。设计了6种不同长度和柔性的linker,通过PEP-FOLD3软件和Py Mol模型模拟预测了不同linker对醛基标签暴露程度的调控,证实了FGE醛基催化效率与预测的醛基标签暴露程度成正相关。同时linker也起到减小空间位阻、提高固定化纳米抗体活性的作用。其中,linker序列为EPKTPKPQPQPQPQPQPNPTTE的带有醛基转化标签的CNb1纳米抗体,在Rosetta-gami B（DE3）p Lys S宿主中的可溶表达量高达150 mg/L、醛基转化率达到100%、固载后的活性保持率高达71%,亲和力保持良好,被选择用于β2MG免疫吸附剂的制备。（4）以交联琼脂糖凝胶为载体,以优化后带有醛基标签的CNb1-C纳米抗体为功能基,制备了β2MG免疫吸附剂,并对其综合吸附性能、有效性、安全性进行了系统评价。研究结果表明,该吸附剂对β2MG的最大吸附量为7.04 mg/m L,脱附常数KD为3.79×10-6 M。该吸附剂在胶血比为1:50、血浆线性流速为150 cm/h的条件下,通过4小时循环吸附,对β2MG浓度为50 mg/L、100 mg/L的血浆中的β2MG去除率分别达到86%和64%,且几乎不吸附正常血浆蛋白。按国家医疗器械生物学评价标准实验对该吸附剂进行评价,证明以CNb1纳米抗体为功能基的β2MG免疫吸附剂无细胞毒性,无刺激与皮肤毒性,具有良好的血液相容性,满足安全性的要求。本研究筛选获得了具有高表达量、高亲和力的β2MG纳米抗体,发展了有利于保持醛基定向固定化纳米抗体活性的C末端修饰策略和方法,制备的β2MG免疫吸附剂血液净化性能优异,血液相容性和生物相容性良好,具有良好的应用前景。