圖文科普：如何抓住新型冠狀病毒狡猾的尾巴？——檢測原理揭秘

近日來關(guan) 於(yu) 新型冠狀病毒檢測試劑盒的報道層出不窮，各企業(ye) 紛紛宣布成功研製出新型冠狀病毒檢測試劑盒[1]，目前市麵上檢測試劑盒主要包括分子生物學檢測試劑盒和檢測抗原、抗體(ti) 的免疫學試劑盒[2, 3]。

麵對這些檢測原理各不相同的試劑盒，大家可能一頭霧水，為(wei) 什麽(me) 會(hui) 有這麽(me) 多檢測新型冠狀病毒的試劑盒呢？他們(men) 之間到底有什麽(me) 不同呢？下麵我們(men) 一一揭曉。

1 分子生物學檢測

分子生物學檢測以檢測病毒核酸（特異性遺傳(chuan) 物質）為(wei) 主，通過采集患者的鼻、咽拭子，痰液或肺泡灌洗液等樣本，提取其中可能存在的新型冠狀病毒核酸（RNA）。由於(yu) RNA相較DNA不穩定易降解，將其逆轉錄為(wei) DNA，再對DNA進行擴增檢測。

目前應用最廣泛的分子生物學檢測方法是RT-PCR——實時熒光定量PCR，采用針對新型冠狀病毒的開放閱讀框1ab(open reading frame 1ab，ORF1ab)和核殼蛋白N等保守基因序列（病毒的特征）設計的引物[4,5]，通過熒光標簽進行可視化的擴增。

除RT-PCR外，數字PCR、巢式PCR、等溫擴增技術和高通量測序技術也逐漸應用於(yu) 新型冠狀病毒的檢測[6-8]。

相比於(yu) 免疫學檢測，分子生物學檢測靈敏度和特異性均顯著提高，缺點是耗時較長，對實驗設備及檢測人員能力要求較高。

圖1. 國家藥品監督管理局新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒 （注冊(ce) 證號:國械注準20203400058）

2 免疫學檢測

新型冠狀病毒的免疫學檢測主要是通過檢測患者體(ti) 內(nei) 的特異性抗體(ti) 或病毒抗原來實現。

患者在感染新型冠狀病毒後，機體(ti) 會(hui) 進行反擊抵抗，派遣專(zhuan) 業(ye) 的作戰部隊——抗體(ti) （免疫球蛋白，主要是Ig M和Ig G），與(yu) 侵入人體(ti) 的外敵——抗原（新型冠狀病毒）特異性結合並將其消滅。

常見的特異性抗體(ti) 檢測方法是化學發光免疫分析法，其核心原理為(wei) 使用酶標抗體(ti) 結合磁珠微粒包被的病毒抗原以捕獲的血液中特異性抗體(ti) ，該複合體(ti) 與(yu) 底物作用會(hui) 產(chan) 生光信號。

通俗來講就給抗體(ti) 作戰部隊配發特殊顏色的頭盔，通過對這個(ge) 特殊標識的檢測即可識別特異性抗體(ti) 。

圖2. 化學發光免疫發光法

除了檢測抗體(ti) 外，對外敵病毒抗原的檢測也是免疫學檢測的重點。

抗原檢測主要通過免疫層析法檢測標本中新型冠狀病毒的核殼蛋白N(nucleocapsid protein，N)[9]，其核心原理與(yu) 上述方法類似，通過膠體(ti) 金（顯色標記物）標記的抗體(ti) 與(yu) 病毒抗原及包被抗體(ti) 結合進行檢測。

圖3. 膠體(ti) 金免疫層析法[10]

目前免疫學檢測方法主要應用於(yu) 血液中特異性Ig M、Ig G抗體(ti) 和新型冠狀病毒的抗原為(wei) 主，相比分子生物學檢測，其耗時較短，操作簡便，疾病不同時期敏感度不同，更適合流行病學篩查。

近日也有文獻報道在感染患者的糞便中檢測出新型新冠病毒[11-12]。聽起來像是一個(ge) 新的檢測方法，其實它也是基於(yu) 糞便樣本中檢測病毒核酸而實現的。此外，也有研究者通過培養(yang) 糞便標本中的冠狀病毒，然後再基於(yu) 分子生物學方法進行病毒鑒定。雖然培養(yang) 法是病原學檢測的金標準，但由於(yu) 培養(yang) 周期較長，實驗室要求高，目前不能全麵開展。

新型冠狀病毒的不同檢測方法原理不盡相同，無論是免疫學檢測還是分子生物學檢測，每種檢驗方法都有其局限性，由此中國疾控中心專(zhuan) 家建議在新型冠狀病毒的診斷中聯合使用不同類型的試劑盒，做到取長補短。同時也不能忽視CT影像學檢測結果，結合患者臨(lin) 床症狀進行綜合診療。

撰文/北京協和醫院 陳新飛 徐英春

北京科學技術期刊學會(hui) &《協和醫學雜誌》聯合推薦

參考資料

[1]國家藥監局再次應急審批新型冠狀病毒核酸檢測試劑. https://www.nmpa.gov.cn/WS04/CL2056/374398.html.[EB/OL].2020-02-19

[2]朱倩.全球首個(ge) ，這種新冠病毒檢測試劑盒在深圳研製成功！可22分鍾快速診斷.https://www.sohu.com/a/372262958_3557882020. [EB/OL].2020-02-19

[3]隻要10分鍾！華西醫院科技聯合攻關(guan) 團隊研發多款新冠病毒檢測試劑盒.https://baijiahao.baidu***.com/s?id=1658964955829137794&wfr=spider&for=pc. [EB/OL].2020-02-19

[4]Yu, F., et al., Measures for diagnosing and treating infections by a novel coronavirus responsible for a pneumonia outbreak originating in Wuhan, China. Microbes Infect, 2020.

[5]Chu, D., et al., Molecular Diagnosis of a Novel Coronavirus (2019-nCoV) Causing an Outbreak of Pneumonia. Clin Chem, 2020.

[6]中國計量院成功研發新冠病毒高靈敏數字PCR檢測方法和檢測試劑盒.https://www.nim.ac.cn/node/1339. [EB/OL].2020-02-19

[7]6家公司8個(ge) 新冠檢測產(chan) 品上市後新難題：“確診金標準”核酸檢測為(wei) 何頻現“假陰性”？

.https://finance.eastmoney.com/a/202002211392161839.html. [EB/OL].2020-02-19

[8]Chen, L., et al., RNA based mNGS approach identifies a novel human coronavirus from two individual pneumonia cases in 2019 Wuhan outbreak. Emerg Microbes Infect, 2020.

[9]天大團隊研發出15分鍾快速檢測新冠病毒試劑盒.https://baijiahao.baidu***.com/s?id=1658061410060338801&wfr=spider&for=pc. [EB/OL].2020-02-19

[10]雙抗體(ti) 夾心法原理檢測雙抗體(ti) 夾心法原理雙抗體(ti) 夾心法.https://cn.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=8ANesV1S&id=88AA5DABA892C1B74E25B47911CD011626702087&thid=OIP.8ANesV1STu7aZU2R-Ac3wgHaC2&mediaurl=http%3A%2F%2Fp13.qhimg.com%2Ft010e3099314a30950c.jpg%3Ftupianxiaozhan.jpg&exph=96&expw=250&q=膠體(ti) 金原理圖&simid=608033236780646955&selectedindex=5&ajaxhist=0&vt=0&sim=11 [EB/OL].2020-02-19

[11]Holshue, M.L., et al., First Case of 2019 Novel Coronavirus in the United States. N Engl J Med, 2020.

[12]Guan, W.L, et al.,Clinical characteristics of 2019 novel coronavirus infection in China, 2020.

作者簡介

陳新飛

北京協和醫院臨(lin) 床檢驗診斷學專(zhuan) 業(ye) 在讀博士研究生陳新飛，師從(cong) 徐英春教授。現任歐洲臨(lin) 床微生物和感染病學會(hui) 藥敏委員會(hui) 華人抗菌藥物敏感性試驗委員會(hui) （ChiCAST）IT部秘書(shu) 。疫情暴發以來在導師帶領下密切關(guan) 注新型冠病毒實驗室診斷進展。

徐英春

中國臨(lin) 床微生物學專(zhuan) 家、北京協和醫院檢驗科主任徐英春教授，現任國家衛生健康委全國真菌病監測網國家中心主任、中華檢驗醫學教育學院院長、國家衛生健康委主管《醫學參考報微生物與(yu) 感染頻道》主編。在新型冠狀病毒疫情期間，推進新型冠狀病毒實驗室診斷能力建設的同時，鼓勵在讀博士生積極參與(yu) 新型冠狀病毒公共星空体育官网入口网站傳(chuan) 播。

 

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