核酸檢測是否還可以改進?自我檢測新冠病毒是否可行?14日晚間,在一場科普講座中,北京大學化學學院教授、北京未來基因診斷高精尖創新中心研究員黃巖誼介紹了新冠病毒檢測技術應用的相關內容。
黃巖誼表示,核酸檢測的改進首先要體現在速度上。一個常規的核酸檢測過程是這樣的:
快速取樣後把樣品存到運送培養基裡,當樣品攢到一定數量後進行集中滅活,即把這一批樣品置於56攝氏度的水浴箱進行時長為30分鐘的滅活,使病毒失去感染能力。然後再花大概30-90分鐘進行核酸提取,接下來的PCR(聚合酶鏈式)反應需要40-60分鐘。「整個實驗做下來大概需要小半天時間。」黃巖誼說。
那麼,這個過程能不能加速?
黃巖誼稱,檢測單個樣品的話,比較好實現加速。樣品採集後可跳過一些步驟直接做檢測,比如直接放到裂解液中,然後快速做核酸提取,甚至不做提取就可以進入快速的PCR反應,可能在30分鐘左右拿到檢測結果。「核酸檢測本身是可以保證快速的,尤其是樣品量少的時候。但樣品多的時候,一批一批操作更有效率。」
央視新聞截圖
根據美國科學家日前發表的一份綜述,大部分檢測方法都能在一兩個小時內能完成檢測。黃巖誼表示,為了減少操作上的技術壁壘和失誤,可採用能在現場使用的小型儀器裝置,縮短檢測時間。
「除了縮短時間,對於大規模的檢測,提高檢測通量是非常重要的。」黃巖誼表示,「使用檢測試劑時需要對樣品一個一個測,核酸提取這項工作特別消耗體力且需要經驗、技巧,最好交給不知疲倦、不容易犯錯的機器操作。」
比如,羅氏公司做的巨無霸儀器Cobas8800,一天大概可以完成3000個核酸檢測,幾乎全自動,把樣品放進去後就開始做。「除了快速之外,一個重要的好處是可以保證在世界上不同地點,大家取得的結果是基本可靠和穩定的。這樣,在基礎比較薄弱、積累不夠雄厚的地方,一樣可以實現高品質的大規模檢測。」
隨著疫情進展,越來越多的檢測需求出現了,自我檢測、自我採樣是否可行?
在美國第一個獲批的居家自助採樣試劑盒產品是LabCorp公司的產品Pixel,它用棉籤在兩個鼻腔中抹一下,然後寄回到檢測中心做大規模檢測,這樣就不需要做很複雜的採樣。黃巖誼表示,目前還沒有看到大規模的評價數據。
一個多月前,華西醫院的科研人員提出了用唾液檢測新冠病毒的可能性。美國耶魯大學的科學家上月也發表了一篇論文,結果表明,唾液採樣的穩定性相當不錯。
黃巖誼介紹稱,前幾天,美國新澤西的新澤西州立羅格斯大學及其下屬的檢測機構在美獲得批准,開始使用唾液採集的樣品進行新冠病毒檢測。
「他們採用了一個流水線式的大規模處理的自動化機器,可以每天檢測1萬份樣本。唾液採樣檢測是非常令人鼓舞的新方法。」黃巖誼表示。
講座中,黃巖誼拋出一個問題:做了檢測,是否就能得到可靠結果?
「這需要非常認真地思考,因為沒有一個方法是完美的。分子檢測從來都不是完美的,這世界上沒有完美的檢測方法。要了解每一種檢測方法的優勢和缺點,以便更好地選擇和判斷。」黃巖誼稱。
他表示,首先,檢測的時間點非常重要。「在發病前幾天的樣品中病毒核酸載量是不多的,咽拭子或者肺泡的灌洗液要比糞便檢測容易一些;但糞便可能存在的時間長一些,後期更容易檢測出來。抗體都是在發病後期才出來的,IgM抗體衰退比較快,IgG抗體衰退得慢,停留時間會長一些。所以選擇什麼樣的檢測方法,跟時間節點有極其重要的關聯性,每一個方法有極限。」
對檢測方法具體的評價指標包含兩個方面,一個是敏感度。敏感度考慮的是:所有的陽性樣本中到底檢測出多少真陽性。敏感度怎麼計算?很簡單,分子是檢測出的真陽性的人數,分母是真陽性和假陰性的人數和。比如,使用某種檢測方法得到的結果中,有25個真陽性,10個假陰性,那麼這種檢測方法的敏感度約為71%。
在分析中,研究人員經常用「檢出限」來表示檢測方法的靈敏度。檢出限就是在給定的置信度條件下,可以從被測樣品中檢測待測組分的最小濃度或者最小量。
「實際上,現在大量使用的RT-PCR(反轉錄-聚合酶鏈式)技術的檢測限非常低,也就是說檢測的敏感度非常高。」黃巖誼表示。
另一個是特異性,也就是陰性的樣本中有多少個真陰性。「核酸檢測中特異性取決於引物選擇的位置、引物序列與目標核酸的匹配,要考察是否真的能檢測出來。」黃巖誼稱,「現在為止沒有哪個抗體檢測方法真的具備和常規核酸檢測一樣穩定和優秀的特異性。」