噬菌体展示是经典的体外高通量筛选技术，主流应用体系为M13 噬菌体。该噬菌体包含五种衣壳蛋白，其中 pⅢ 蛋白是筛选工作的核心载体，外源多肽基因可插入对应编码区，借助融合表达将多肽展示在噬菌体表面，且不会破坏多肽天然结构与生物活性。

该技术诞生于 1985 年，最初用于抗原表位研究。其核心流程是利用基因工程手段，将外源基因与噬菌体衣壳蛋白基因融合，使目的多肽随噬菌体组装完成表面展示；再通过多轮亲和筛选，从海量文库中富集能与靶分子特异性结合的多肽、抗体等活性分子。1990 年，首个噬菌体随机 6 肽文库成功构建，此后该技术的应用场景得到持续拓展。

根据构建来源，噬菌体展示肽库可分为随机肽库、cDNA 文库、抗体文库及蛋白质文库，其中随机肽库应用最为广泛。

随机肽库依托化学或基因合成手段制备，集合了 20 种氨基酸的各类排列组合，序列、长度、空间结构丰富多样，文库容量可达数十亿级别。凭借超高多样性，它能够挖掘出与靶蛋白、细胞等特异性结合的全新功能多肽，是发掘未知活性分子的重要工具。其构建原理较为统一：将随机外源 DNA 片段插入噬菌体载体，导入宿主菌后实现多肽表面展示，最终形成完整文库。

随机多肽文库可通过多种技术合成构建，不同方法各有侧重，可根据实验需求灵活选用。

固相合成法：以固相载体为依托，搭配保护基团逐步拼接氨基酸，可精准调控多肽序列与长度，适用于有特定设计要求的文库制备。

基因工程法：对核酸片段进行酶切、连接后插入表达载体，在宿主细胞内表达生成多肽，产量大、序列多样性高，是高通量筛选的主流方式。

化学合成法：直接合成多肽片段，可灵活调整序列与长度，操作简便。

组合化学法：通过多重化学反应批量生成不同序列多肽，建库速度快，适配大规模筛选。

生物信息学法：先通过生信工具预测、设计多肽序列与结构，再结合基因工程完成建库，可兼顾多肽多样性、稳定性与生物活性，常与其他方法联用。

噬菌体展示肽库具备库容量大、筛选速度快、研发成本低等突出优势，现已突破传统抗原研究范畴，渗透至多个生物医药领域。在基础研究中，可用于解析蛋白互作位点、探究细胞信号转导机制；在临床领域，已成功筛选出强直性脊柱炎、结肠癌等疾病相关特征多肽，为疾病标志物发掘、早期诊断提供新方向。同时，筛选得到的特异性多肽可用于抗体改造、新型疫苗研发，也能作为核心元件应用于生物传感器开发，在肿瘤诊疗、抗感染药物研发等方向拥有巨大发展潜力。

以 M13 噬菌体为核心的展示技术，结合多样化的随机多肽文库构建方案，形成了一套成熟的高通量多肽筛选体系。该技术突破了传统实验的局限，既能满足基础生命科学研究需求，也为疾病诊断、新药研发、疫苗创制等产业化方向提供了高效技术支撑，是目前功能多肽发掘领域不可或缺的核心平台。