幾經調整，新型冠狀病毒被世界衛生組織（WHO）命名為SARS-CoV-2，2019-nCoV成為舊稱。此前不久，國家衛健委將這種新型病毒導致的疾病命名為為COVID-19。人類對這個庚子新春突襲中國大地的病毒的認識仍在基於陸續公布的新發現而變得逐漸清晰，SARS-CoV-2的最後定名也需要等待國際病毒分類委員會在今年6月前後開會正式決定。
根據科學家們目前掌握的情況，SARS-CoV-2屬於有包膜的β屬冠狀病毒，遺傳物質為由接近3萬個鹼基組成的單條正義RNA鏈，RNA由表面布滿刺突蛋白（S Protein）的蛋白質外殼包裹，這些刺突蛋白是SARS-CoV-2侵染宿主細胞的關鍵，其具有高度傳染性。2月20日出版的《科學》雜誌上有文章稱，科學家們利用冷凍電鏡技術解析刺突蛋白分子結構後發現，SARS-CoV-2的刺突蛋白通過與人體細胞的ACE2受體作用從而入侵細胞，其與ACE2的親和力是SARS病毒的10~20倍，這在一定程度上解釋了其高度傳染性。
對於這類高傳染性的、尚存在知識盲點的病毒，藉助精準快速診斷、快速篩查分流、切斷傳播源、防範交叉感染，無疑是控制疫情發展的關鍵。臨床上最常用的病原體快速檢測技術主要包括兩大類，即核酸檢測和抗原抗體檢測（我們在前期的文章中進行過梳理）。核酸（DNA或RNA）作為病毒的遺傳物質，任何物種都有獨一無二的核酸序列，對樣本中核酸特徵序列進行檢測便可確定病原體。
目前，核酸檢測方法主要包括PCR法、恆溫擴增法、測序法、CRISPR檢測法等。其中，第二代PCR技術是病毒檢測方法的主流方法，也是目前官方認可的SARS-CoV-2測定方法。第二代PCR技術，又稱螢光PCR法，是指在反應體系中加入了螢光物質，通過專門儀器實現實時螢光檢測，並對模板進行定量計算。為了增加靈敏度和特異性，螢光PCR法出現了不少改進版本，包括Taqman探針法、雙重或多重螢光PCR等。
儘管存在「假陰性」質疑，核酸檢測至少在SARS-CoV-2防控中仍然被作為診斷金標準。國務院相關負責人在聯防聯控新聞發布會上曾表示，會將推動新的快速檢測方法在更基層的地方使用，讓不具備較高醫療條件的地方也能開展核酸檢測作為下一步要做的工作。
在動脈網根據公開資料整理的115家企業研發的116個SARS-CoV-2病毒核酸檢測試劑盒中，98個試劑盒選擇了螢光PCR技術，基於上述方法試劑盒也均有出現。
不同原理試劑盒類型分布 數據來源：動脈網根據公開資料整理
螢光PCR法是主流，2~3小時完成核酸檢測
PCR，即聚合酶鏈式反應，是對待檢測樣本中的核酸進行擴增的一種方法。螢光PCR法，又稱qPCR法（Quantitative Real-time PCR, qPCR），是生物分子螢光技術發展的產物，即指在核酸擴增反應的過程中，加入以螢光化學物質，並以螢光強度來測定PCR循環後產物中核酸水平。螢光PCR的概念於1992年首次被日本科學家提及，並在4年後由美國公司ABI實現產業化。如今，ABI公司在螢光定量PCR儀製造界的地位仍不可撼動，其三代產品ABI 7500 Real-time PCR system是全球使用最廣泛的螢光定量PCR儀。
據報導，2020年1月7日，中國研究者將SARS-CoV-2病毒全序列特徵上傳到NIH GeneBank資料庫和GISAID資料庫供全球共享；1月21日，中國疾病預防控制中心（CDC）也在官網上公布了包括ORF基因和N基因在內的幾段基因序列；因此在1月27日，在國家衛健委發布的第四版新型冠狀病毒肺炎診療方案裡提出，只要RT-PCR或測序陽性即可確診，根據基因序列，可以配比對應的酶和探針來檢測病毒。
期間，國內核酸診斷試劑企業快速跟進，以公開的病毒序列作為靶序列，開發針對這一病毒的診斷試劑。截至發稿，動脈網從公開找到98款已經完成開發的螢光PCR法SARS-CoV-2病毒的核酸檢測試劑盒，當然還有很多在研產品和未公布產品信息的試劑盒沒有被統計在內。由於篇幅限制，本文不專門列示全部核酸檢測試劑盒的相關信息，讀者若感興趣，可至專題Pro相關頁面查詢。
1月，國家藥品監督管理局打開了醫療器械註冊應急審批通道。根據規定，核酸檢測試劑在疫情期間可以免臨床試驗先上市，後補充臨床試驗數據，審批有效期為1年。核酸檢測試劑盒獲國家局審批上市後，即可進入各地醫院和逐步開放的第三方醫學檢驗所進行核酸檢測，對疾病預防控制中心的患病人群篩查工作形成有力補充。以湖北為例，目前可以進行核酸檢測的機構有疾控中心18家、醫院63家、第三方獨立機構13家，其中在武漢市的醫院有25家。
下表列出了國家藥監局審批上市的9個新冠病毒核酸檢測試劑盒中6個採用了螢光PCR法的產品，分別來自之江生物、華大生物、捷諾生物、伯傑生物、聖湘生物和達安基因6家研發企業。這些試劑盒多採用ORF1ab 基因和N 基因作為靶基因，據了解，ORF1ab基因特異性較強，而N基因在冠狀病毒內本身相對保守，會有交叉，如229E、OC43、HKU-1等感染人但傳播能力較差的冠狀病毒檢測時也會呈現陽性。
上述企業均第一時間在其公眾號推送了新產品獲批的消息，其迅速開發新產品、充分調動產能保障產量、整合多方渠道讓產品及時觸達用戶的能力，在抗擊新冠肺炎疫情的過程中發揮了舉足輕重的作用。例如，聖湘生物早在1月14日即研製出核酸檢測試劑盒。再如，達安基因從1月12日拿到病毒基因組序列，到1月28日取得試劑盒的醫療機械註冊證，歷時僅半個月，並將核心日產能從10萬人份提高到20萬人份，向全國各地供應。
同時，我們在慈善援助中也頻頻看到這些企業的身影。例如，2月3日，之江生物通過中華慈善總會，在藍天救援隊的物流支持下，將第一批捐贈物資點對點捐贈武漢協和醫院，包括10000人份新型冠狀病毒核酸檢測試劑、配套提取試劑以及相應自動化配套設備；截至2月18日，華大基因已向湖北及其他省份捐贈10.25萬人份新冠病毒檢測試劑盒。
到今天，疫情蔓延勢頭得到初步遏制，防控工作取得階段性成效，全國多地調整了重大公共衛生事件響應等級，核酸檢測試劑盒仍活躍在保障企業員工復工安全的最前線。
檢出效率方面，有業內人士向動脈網表示，儘管有企業號稱能夠在半小時甚至15分鐘內完成核酸檢測，目前獲批上市的試劑盒均需要2~3個小時才能走完核酸檢測的全部流程。該業內人士指出，PCR最大特點就是實時，樣本檢測為陽性的時間與樣本濃度相關，由於無症狀者或輕症者體內濃度低，如果一味追求反應快，可能會造成漏檢。
在本文的剩餘章節，我們將對數字PCR法、測序法、CRISPR檢測法、恆溫擴增法下已經完成研發的SARS-CoV-2病毒核酸檢測試劑盒做簡單介紹。
數字PCR法
數字PCR技術是第三代PCR技術，是一種核酸分子絕對定量的檢測方法。現階段，核酸分子的定量有三種方法：光度法基於核酸分子的吸光度來定量；實時螢光定量PCR基於Ct值，即指可以檢測到螢光值對應的循環數；數字PCR作為最新定量技術，主要採用當前分析化學熱門研究領域的微流控或微滴化方法，藉助專門設備將50微升左右核酸溶液樣本大量稀釋後，分割成了近10萬個液滴分散至晶片的微反應器或微滴中，單一液滴為獨立反應單元，每個反應器的核酸模板數少於或者等於1個。經過PCR循環擴增後，有一個核酸分子模板的反應器就會給出螢光信號，沒有模板的反應器就沒有螢光信號。根據相對比例和反應器的體積，就可以推算出原始溶液的核酸濃度，從而實現樣本核酸分子絕對定量，即直接計算出核酸數量。
數字PCR法和螢光PCR法的關鍵區別在於檢測結果的絕對定量和相對定量差異。據了解，現階段數字PCR試劑和機器相價格加高（一臺儀器近百萬元），在SARS-CoV-2快速檢測中的優勢並不大。不過，由於具備自動化程度更好、耗時更短等技術優勢，國內多家掌握了數字PCR技術的核酸試劑研發企業正在嘗試開發適用於SARS-CoV-2檢測的相關試劑盒，我們將其不完整羅列如下。
測序法
測序法可直接解讀出核酸鹼基的排列順序，對於一個完全未知的新病毒來說，測序是必須的。測序技術雖然早在1977年就已發明，並在「人類基因組計劃」末期突破重要技術瓶頸開始迅猛發展，仍只有少數企業研製出新型冠狀病毒核酸測序試劑盒並投入生產。
凱普生物
2月3日晚間，上市公司廣東凱普生物發布公告稱，旗下子公司潮州凱普生物化學有限公司和廣州凱普醫藥科技有限公司研發團隊應用螢光PCR技術和Sanger測序平臺，分別完成了新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（PCR-螢光探針法）和新型冠狀病毒2019-nCoV核酸檢測試劑盒（Sanger測序法）的開發。
此外，公司控股的廣州凱普醫學檢驗所已作為廣東省衛健委指定的承接新型冠狀病毒樣本檢測的第三方檢驗機構之一，開展相關的樣本檢測工作。武漢凱普醫學檢驗實驗室有限公司已被湖北省新型冠狀病毒感染肺炎疫情防控指揮部列入可開展新型冠狀病毒核酸檢測的第三方機構名單（第一批）。
傑毅生物
傑毅生物針對新型冠狀病毒設計了全新的mNGS方案，在全面鑑定病原體的同時，特別設計了一系列新冠病毒特異性引物，並結合傑毅生物獨特的PCR-free快速建庫方法，推出了新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（可逆末端終止測序法）。該試劑盒可以直接從臨床樣本開始操作，大大提高新冠病毒核酸富集效率，在和螢光定量CT<37確診樣本對比中，不僅陽性符合率比傳統mNGS從87.5%提高到100%，基因組覆蓋度更是最高達到99.8%。除試劑盒外，該解決方案配備了Cubics™病原宏基因組一站式建庫儀和本地化數據分析軟體，從臨床樣本至測序文庫，全流程無人值守自動化，用時3.5小時。
據介紹，傑毅生物的試劑盒具有自動化、速度快、成本低、覆蓋廣的特點。Cubics™一站式建庫儀，具有4個獨立反應通道，可放置在生物安全櫃內無人值守地完成核酸提取、建庫和純化的全流程。樣本進，文庫出，有效杜絕樣本間交叉汙染和實驗人員的感染風險，測序數據分析在本地自動化運行，耗時1小時左右；在每個樣本測序20M（兩千萬條）序列，75bp讀長的條件下，「新冠病毒」基因組覆蓋度最高可達99.8%，顯著提高測序儀利用率，降低測序成本；除「新冠病毒」外，可同時檢測樣本中16000餘種DNA病原體（細菌、DNA病毒、真菌、寄生蟲等），對臨床重症患者提供精準和全面的感染診斷。
擁有這一最新利器組合，臨床工作者可以在18小時內完成病原宏基因組檢測，並高效地獲取新型冠狀病毒的基因組序列信息，對研究分析病毒的進化來源、致病病理機制、病毒變異的情況以及人與人之間傳染的能力評估是至關重要的。
CRISPR檢測技術法
基於CRISPR的檢測技術是一種新的新冠病毒RNA檢測，僅需純化的核酸分子樣本，通過簡單三步即可在1個小時的時間裡完成檢測。張峰團隊在SARS-Cov-2疫情進展後不久曾公開發表過一項基於該技術的核酸檢測方法。他們的主要工具是Cas13a切割酶和針對靶序列設計的兩條gRNA，一條針對S基因，一條針對Orf1ab基因。理論上，只要樣本裡有SARS-Cov-2病毒相應RNA，gRNA就會引導Cas13a去切割靶RNA，所以陽性組會出現兩條片段，而陰性組則僅有一條對照條帶。不過，張峰團隊的這項成果還處於臨床研究中。
普世利華
普世利華發布消息稱，其與普世君安聯合開發的2019新型冠狀病毒即時現場檢測試劑盒（CRISPR剪切法）已完成驗證。這是一款新型冠狀病毒即時現場檢測試劑盒，無需藉助定量PCR儀，操作簡便、快速，可更廣泛地應用於多種防控一線場景，如基層醫院、交通樞紐、機場、海關等。
據介紹，普世利華的試劑盒能夠在30多分鐘內完成檢測，檢測限可達到aM級別（10-18），gRNA特異性識別保證了靶標檢測的高度特異性。此外，該試劑盒為凍幹形態產品，便於常溫運輸，如配套取樣器使用，可實現免提取分子檢測。
微遠基因
1月23日，微遠基因宣布僅用5天時間即研製成功「新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（恆溫CRISPR法）」。該基因編輯工具創新產品CRISPR-nCoV，實現了高特異性、單拷貝級別靈敏度、40分鐘快速的新型冠狀病毒核酸檢測。
微遠基因稱，該試劑盒利用自有CRISPR病原診斷平臺，基於GISAID公布的2019-nCoV序列(BetaCoV/Wuhan/IPBCAMS-WH-01/2019, Collection date: 2019-12-24)，設計特定CRISPR檢測位點開發完成，並進行了產品性能驗證，與中國醫學科學院病原生物學研究所進行了聯合評估。CRISPR-nCoV試劑盒靈敏度可低至單個拷貝，具備與其它冠狀病毒明確區分的高特異性，可檢測痰液、拭子、肺泡灌洗液等多種樣本類型，用樣量可以低至100ul。檢測時間縮短至1小時以內，並且檢測儀器便攜可拓展，具有實現床旁即時檢測的應用潛力。
博傑生物
2月21日，武漢博傑生物醫學科技有限公司宣布，其與解放軍總醫院第五醫學中心（中國人民解放軍第三〇二醫院）核心團隊攜手研發的新冠狀病毒CRISPR快速核酸檢測試劑盒研發成功，並已進入臨床做初步驗證。據臨床操作人員反饋，具有操作簡便、速度快、靈敏度和特異度高等優點。快速檢測出病毒，排查出感染患者。博傑生物稱，該試劑盒採用CRISPR技術，不僅檢測快速、便捷、準確，還採用特殊技術，有效降低了病毒RNA的生物風險。此外，CRISPR快速核酸檢測試劑盒配備的儀器簡單、便攜，無需高端昂貴的檢測儀器和專業培訓檢測人員，只需一個手提箱，便於在基層醫療單位開展檢測工作。
同時，博傑生物正式啟動新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸快速檢測試紙的研發。 該測試紙以CRISPR為核心技術，相較於傳統的免疫膠體金技術，不需要製備特異性抗體，流程更加簡便穩定，針對病毒核酸特異性片段，可以更早期地檢測病毒（免疫法一般在感染病毒第3-5天測出，而核酸檢測試紙在感染病毒的任何階段都能測出）。而相較於現有市場上病毒檢測RT-PCR試劑盒需要精密檢測儀器和高水平檢測人員、周期較長等特點，快速直觀的CRISPR試紙在篩查潛伏期人群的應用中，適用於三甲醫院、各縣市地區醫院以及條件相對簡陋的社區醫院，甚至居家都可以實現自我初步檢測。
恆溫擴增法
恆溫擴增法避免了螢光PCR法中對樣本實施的溫度調整，主要涉及2類技術，一類是利用特殊酶取代了PCR中高溫解鏈的步驟，比如LAMP技術中的鏈置換DNA聚合酶和RPA中的重組酶、單鏈結合蛋白和鏈置換酶；另一類技術則涉及DNA和RNA之間相互轉換來擴增，比如NASBA和TMA用到的逆轉錄酶和RNA聚合酶。
博奧生物
2月22日，由清華大學醫學院程京院士團隊、四川大學華西醫院、博奧生物集團有限公司共同設計開發的包括新型冠狀病毒在內的「六項呼吸道病毒核酸檢測試劑盒（恆溫擴增晶片法）」獲國家藥監局應急醫療器械審批批准，這是首個獲得國家局註冊證書的該類產品。
據介紹，該試劑盒是用於呼吸道多病毒檢測的全新微流控晶片系統，只需採集患者的口咽試子等分泌物樣本，在1.5小時內便可一次性檢測包括新型冠狀病毒（2019-nCoV）在內的6種呼吸道常見病毒，目前已獲15項授權專利。除新型冠狀病毒外，該系統還可以比其他已獲批單一指標檢測產品快一倍的速度同時檢測其他5種呼吸道常見病毒，故能準確鑑別包括新型冠狀病毒在內的各種常見病毒，達到排查其他引起相似症狀病毒的目的；產品具有更快、更多、更安全的特點。
博奧生物表示，該試劑盒一經應用到臨床，將可以對疑似患者快速鑑別診斷、及時針對性治療，大大減輕醫院負擔，使寶貴的救治資源集中用於新型冠狀病毒患者的救治中。產品獲批後，清華大學已聯繫疫情嚴重的武漢市，緊急提供4套檢測儀器，並捐贈價值500萬人民幣可完成1.2萬人份檢測的晶片和試劑。這些儀器設備將用於華中科技大學附屬協和醫院、同濟醫院和火神山等醫院復檢臨床診斷確定的新冠病人和鑑別診斷疑似病人。
中幟生物
基於國內外專家在GISAID平臺上發布的六個新型冠狀病毒基因組序列信息，中幟生物研發團隊完成「新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（雙擴增法）」和「新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（RNA恆溫擴增-金探針層析法）」雙試劑盒的研製，以輔助呼吸道感染性疾病新型冠狀病毒的早期鑑別診斷。
其中，基於專利技術「RNA恆溫擴增-金探針層析技術（RGT）」開發的新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒可在1h完成病毒檢測，無需核酸提取，採集上呼吸道或下呼吸道樣本後直接細胞裂解進行病毒RNA恆溫擴增，對設備要求低，無需特殊儀器，恆溫裝置即可完成擴增和層析檢測，適用於更層級醫療機構，適用於各種應用場景，實現病原體RNA POCT檢測。