باکتریوفاژ M13 به گروهی از فاژهای رشته‌ای تعلق دارد که در مجموع فاژهای Ff نامیده می‌شوند. طول آن 900 نانومتر و عرض آن 6.5 نانومتر است. این باکتری حاوی ژنومی از DNA تک رشته‌ای (ssDNA) با طول 6407 جفت باز است که از نه ژن تشکیل شده است که 11 پروتئین مختلف را رمزگذاری می‌کنند. در میان آنها، پنج پروتئین، پروتئین‌های پوششی هستند و شش پروتئین در تکثیر و مونتاژ فاژ نقش دارند. بیشترین غلظت پروتئین‌های پوششی، پروتئین کپسید G8P است که از حدود 2700 واحد پروتئینی تشکیل شده و یک پوشش در اطراف کروموزوم تشکیل می‌دهد.

شکل 2. نمایش شماتیک باکتریوفاژ M13.(مرجع: مبانی فناوری نمایش فاژ آنتی‌بادی)

از سال ۱۹۹۰، از قالب‌های مختلف آنتی‌بادی برای ساخت کتابخانه‌های فاژ، از جمله VHها، VHHها، scFvها، دیابادی‌ها و آنتی‌بادی‌های Fab استفاده شده است. scFv متشکل از دامنه‌های ساختاری VH و VL، آنتی‌بادی‌های تک زنجیره‌ای هستند که برای ساخت کتابخانه‌های آنتی‌بادی scFv استفاده می‌شوند. scFv با نیمه عمر کوتاه و ایمنی‌زایی پایین مشخص می‌شود. کتابخانه آنتی‌بادی Fab شامل VH، VL، CL و CH1 است که می‌تواند به سرعت آنتی‌بادی‌های ایده‌آل با میل ترکیبی بالا را غربالگری کند. کوچکترین واحدی که می‌تواند به آنتی‌ژن هدف متصل شود - VHH - در حال حاضر کتابخانه نانوبادی را تشکیل می‌دهد. VHH دارای مزایای ساختار ساده، حجم کم، حلالیت بالا، پایداری خوب و آماده‌سازی و بیان آسان است. کتابخانه‌های نانوبادی مصنوعی (Nb) به عنوان جایگزینی جذاب برای ایمن‌سازی حیوانات برای نانوبادی مصنوعی پایدار و با میل ترکیبی بالا در حال ظهور هستند. عموماً، این قطعات آنتی‌بادی به G3P فاژ M13 متصل می‌شوند و با کلون کردن تعداد زیادی از ژن‌های کدکننده یک قطعه آنتی‌بادی، می‌توان کتابخانه‌های آنتی‌بادی نمایش فاژ بزرگی ایجاد کرد که از بین آنها می‌توان آنتی‌بادی‌های متنوع زیادی را انتخاب کرد.

پس از پایان ایمن‌سازی، تیتر شناسایی شد و پس از تایید تیتر، خون حیوان گرفته شد. لنفوسیت‌ها از خون جدا می‌شوند، RNA استخراج می‌شود، RT-PCR قطعه هدف را تکثیر می‌کند و قطعه ژن ناحیه V به دست می‌آید. ژن V با استفاده از یک پرایمر اختصاصی تکثیر می‌شود.

کتابخانه‌های طبیعی ایجاد شده شامل آنتی‌بادی‌های ایمنی‌زای ضعیف در حیوانات هستند که می‌توانند هر هدفی را هدف قرار دهند. آنتی‌بادی‌های فاژ که به طور خاص به آنتی‌ژن متصل می‌شوند را می‌توان با استفاده از تکنیک‌های غربالگری که آنتی‌ژن را تثبیت یا برچسب‌گذاری می‌کنند، جمع‌آوری کرد.

آنتی‌ژن هدف به یک حامل جامد، مانند سوراخ میکروپلیت، متصل می‌شود یا به یک مهره مغناطیسی متصل می‌شود. سپس کتابخانه آنتی‌بادی فاژ برای اتصال به آنتی‌ژن اضافه می‌شود. پس از چندین بار شستشو، فاژهای با میل ترکیبی کم یا غیر اختصاصی شسته می‌شوند و آن‌هایی که آنتی‌بادی‌های اختصاصی را نشان می‌دهند، حفظ می‌شوند.