利用 Twist 的高通量 DNA 合成平台，构建多个高度多样性的合成抗体文库，作为抗体发现的有力工具。利用上述多样性丰富的文库，已经能够鉴定出多种靶标的高亲和力抗体候选物。在此，展示 6 个细胞因子或免疫调节蛋白靶标的抗体发现过程。抗体发现过程包括构建合成抗体文库，利用噬菌体展示针对生物素标记蛋白靶标泛文库，通过 ELISA 结合试验和新一代测序 (NGS) 富集追踪筛选先导候选物。采用高通量方法，将候选物重新格式化为全长 IgG 或 VHH-Fc；然后通过 SPR 和细胞试验验证所得单克隆抗体。针对 6 个靶标鉴定了多个结合范围为皮摩尔到纳摩尔的高亲和力候选物，证明了上述抗体发现过程的有效性。

抗体必须以高亲和力结合其靶标，才可对治疗或诊断结果产生影响。哺乳动物免疫系统可通过体内亲和力成熟产生亲和力为微摩尔至纳摩尔的抗体。体外展示技术突破了上述亲和力极限，可发现亲和力为皮摩尔和飞摩尔的抗体。体外展示技术可立即获得抗体片段基因，随后，可多聚化生成高亲和力抗体融合。所有抗体形式中，其中一个最具工程性意义的形式是单域抗体 (VHH)。VHH 抗体具有许多优点，其热稳定性增强、分子量较小、生产成本较低，同时，其形式模块化，可构建多价生物制剂。由于具有上述众多优势，开发诊断和治疗严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2)（2019 年冠状病毒病 [COVID-19] 大流行的病原体）的抗体时，优先考虑 VHH。最近，对多价 SARS-CoV-2 抗体进行工程化。VHH 抗体可来源于免疫抗体文库、天然抗体文库或合成抗体文库。免疫抗体文库和天然文库需要从动物 B 细胞中扩增，并且容易出现冗余和偏差，从而限制文库多样性。合成文库根据计算机设计计算，并采用合成寡核苷酸，引入多样性。利用 Twist 独特的硅基 DNA 合成平台，我们生成了高度多样性 (> 1010)、高精度（每 2 kb 1 个错误）和高生产率 (> 80%) 的 VHH 文库。最近，报道了从上述文库中发现的几种针对 SARS-CoV-2 S1 蛋白亚基具有高亲和力的 VHH-Fc 抗体。与构建合成抗体文库的方法不同，用于筛选多价体的方法通量相对较低，可能对构建排列数量呈指数增加的高阶多价体无效。从 13 个抗 S1 VHH 候选抗体开始，构建了串联组装的 VHH 的多价文库，采用噬菌体展示对其进行筛选，并对富集的文库进行测序，确定每个单独 VHH 片段的位置频率。我们设计了单特异性和双特异性多价 VHH-Fc 结构，其对 S1 的亲和力高于其对应单价结构。