2020年8月18日國家衛健委將新冠診療方案更新到了第八版,其中規定了以核酸檢測、基因測序、抗體檢測結果為依據的新冠肺炎確診方式。
抗體檢測並不適用於診斷當前的新冠病毒感染,原因是因身體在感染1-3周後才開始產生抗體,無法在感染初期的窗口期檢測是否已被感染。
基因測序通常是需要24-72小時的流程,這個時間面對全國無數待檢測人群是遠遠不夠的,畢竟我國的人口基數非常大。
核酸檢測只需要2-3小時就能夠得到結果,可以大大解決我國待檢測人口眾多的煩惱。
新冠肺炎肆虐全球,那麼它到底是一個什麼樣的存在呢?
2019新型冠狀病毒的結構非常簡單,它是由蛋白質構成的外殼和包膜,而裡面則是遺傳物質RNA。只要人類感染到病毒,其中的遺傳物質RNA就會出現在體內。核算檢查的目的就是把遺傳物質RNA找出來。
首先我們需要知道遺傳物質RNA的排序,值得慶幸的是中國科學家在發現新冠病毒後的第5天就獲得了它的基因組序列。
採集樣本是需要在病毒最可能存在的地方採樣。其中包括:鼻孔、口腔、肺泡、支氣管、血管、肛門。但是我們都知道新冠病毒是通過呼吸道進入體內,同樣也會在呼吸道中殘留,所以最簡單的採集部位就是上呼吸道。
通常採集者會使用一條滌綸或藻酸鈣獅子(類似一支很長的棉籤)對被採集者採集樣本,被採集者需要保持坐姿、頭後仰、嘴巴張大以便採集者擦拭咽喉壁和扁桃體陰窩、側壁,擦拭3-5次後混合著細胞、病毒、病菌等分泌物的樣本會被轉移到試管裡。
採集好的樣本試管都會放入生物安全櫃中進行檢測。生物安全櫃會通過濾風機不斷將柜子內的空氣抽出以保證人員安全。
密封的樣本首先會加熱到56℃進行30分鐘的滅活,然後添加入微離心管中,並在加入裂解緩衝液後再振蕩器中振蕩,裂解緩衝液會迅速的破碎細胞,防止細胞死亡時釋放出的核酸酶將目標遺傳物質RNA分解。
遺傳物質RNA分解後便需要進行提純,含有RNA的樣本會被加入離心柱中,其中加入了含有二氧化矽基質的洗滌緩衝液並且在離心機中進行離心操作。洗滌緩衝液會通過濾過膜除掉樣本中所有殘留的雜質,而二氧化矽基質可以吸附RNA留在試管中,最後再加入洗脫液,重新加入離心機將RNA與二氧化矽進行分離,從而獲得不含有蛋白質、抑制劑和其它汙染物---純化RNA。但一小份樣本中的核酸太少難以觀察,就需要將核酸大幅度擴增,就這涉及到了核酸檢測的核心技術。
PCR能夠在短時間內擴增出特定的DNA片段以便於檢測。PCR技術的關鍵性道具就是試劑盒,其中包含了PCR反應中所需要的反轉錄酶、DNA、聚合酶、引物、探針等核心材料。
新型冠狀病毒遺傳物質是RNA,而PCR的目標是DNA,所以樣本中的RNA首先會通過試劑盒中的反轉錄酶製造出互補的DNA單鏈cDNA,在通過DNA聚合酶組裝成雙鏈cDNA,最後就可以通過PCR對cDNA進行擴增。
通過PCR儀器中的激發光源和發射光檢測器,可以檢測出螢光團,這些檢測過程的發光物質就是核酸檢測中的陽性反應。最後被檢測者就會收到一張核酸檢測報告單。
一臺PCR儀器一次性可以檢測最多380多個樣本,成為了大量人群中病毒篩查的最佳選擇。從2020年3月-8月我國的核酸檢測能力每日經歷了從126萬人份到480多萬人份的飛躍。而武漢市用了19天就完成了989.98萬居民的核酸檢測,其中無症狀感染者300名,未發現確診病例。因為這樣的檢查能力幫助我國在今年7月底就完成了1.6億人的核酸檢測。