新冠病毒核酸檢測用的試劑盒到底是什麼東西?

（圖源：163.com）

牟慶璇編譯

2020年春節，大家過得與眾不同。新型冠狀病毒作為冠狀病毒家族的「老七」，給人們的生活和身體健康帶來了切實的影響。大家每天醒來第一件事就是確認最新的確診人數，在社交媒體上可以看到，現在確診人數仍然處於指數增長期。

那如此多的確診人數是怎麼得出的？這就不得不說這幾天的新聞裡一個常見詞——「試劑盒」。新型冠狀病毒2019-nCoV是RNA病毒，中國科學家已向全世界公布了新型冠狀病毒的基因組序列，檢測方法一般是核酸檢測，最常用的方法是逆轉錄實時聚合酶鏈式反應（Real-time PCR，RT- PCR），這種方法可以在體外放大擴增病原體的核酸（RNA），並通過螢光探針來實檢測擴增產物。

在疫情發生初期，確診人數較少，有一部分限制因素是檢測時間長，每天的檢測數量有限，這都會影響確診進度。國內很多試劑公司都在加班趕製試劑盒，希望能夠支援武漢，加快確診速度，緩解緊張情緒。試劑盒究竟是什麼呢？

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螢光定量PCR核酸檢測試劑盒

生物體的遺傳物質分為兩種，DNA和RNA。DNA具有雙螺旋鏈狀結構，更加穩定，而RNA是單鏈結構，冠狀病毒就是RNA病毒，更加容易變異適應人體。確診病人是否感染了新型冠狀病毒，最主要的方法是檢測病人或者疑似病例身上（痰液、血液、肺泡灌洗液）是否存在病毒的遺傳物質。

但是在病人樣本中能夠提取出來的RNA含量有限，且RNA單鏈十分容易斷裂和降解。所以就需要有一種方法可以快速檢測病毒樣品中的核酸含量。

螢光定量PCR是1996 年由一家美國公司推出的一種新定量試驗技術，它通過螢光染料或螢光標記的特異性探針，標記跟蹤PCR產物進行實時監測反應，利用與之相適應的軟體對產物進行分析，計算待測樣品模板的初始濃度。

PCR是什麼呢？PCR是聚合酶鏈式反應，它可以將微量的DNA大幅增加。螢光定量PCR的過程是利用酶以逆轉錄反應從RNA生成DNA，然後以DNA為模板進行擴增，此時獲得可檢測的片段就會多很多。

新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒（圖源：今日頭條）

在武漢肺炎疫情最初出現的時候，疾控中心對獲得的病人樣本進行檢測時，涉及到提取病毒RNA樣本、進行PCR反應等，花費時間較多。現在各個公司推出的試劑盒，能夠有效簡化時間，最快2小時就獲得結果，大大增加了每天的檢測效率。不同公司試劑盒的出現，顯示我國生命科學領域的實力，也展現了疫情面前萬眾一心的真情。

為避免汙染，檢測至少要在達到生物安全二級的實驗室裡做，檢測實驗室裡要有負壓設備，氣流只能進不能出；實驗室的潔淨度、通風系統、消毒滅菌都有很高的要求。如果不具備條件去做檢驗，很可能會出現病毒洩漏的情況，實驗室成了汙染源。

什麼時候能夠判定病人已經痊癒了？一般情況下，直到患者所採集的樣品，出現兩個連續的至少間隔 24 小時的陰性結果，就可以看作臨床康復了。有了試劑盒，檢測人員的需求就可以更快得到滿足。

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免疫反應實現快速檢測

很多人都有這樣的經歷，在發熱門診進行甲流、乙流檢測時，護士利用棉棒在口腔或者鼻腔取得樣品後，半小時內就會有結果。而愛滋病的快速檢測試劑盒，在10分鐘內可以得出結果。流感病毒和愛滋病病毒都是RNA病毒，為何它們的檢測試劑盒能夠做到如此迅速？

HIV膠體金快速檢測試劑盒（圖源：百度）

對於這幾種病毒已經有一定的研究基礎，能夠利用試劑盒快速獲得結果，是利用了免疫反應。市面上常見的ELISA酶聯免疫試劑盒和膠體金檢測試劑盒，都是利用了「抗原-抗體」這種原理。

ELISA的基礎是抗原或抗體的固相化及抗原或抗體的酶標記，同時還要保留免疫活性和酶活性，通過利用標記物的顏色反應進行快速檢測。辣根過氧化物酶（HRP）是迄今為止在ELISA中應用最為廣泛的標記用酶，主要是因為其一方面易於提取，價格相對低廉；另一方面性質穩定，耐熱及有機溶劑的作用，與抗原或抗體偶聯後，活性很少受損失。

ELISA反應原理（圖中E常用的是HRP）（圖源：百度）

膠體金是由氯金酸（HAuCl4）在還原劑如白磷、抗壞血酸等作用下，聚合成為特定大小的金顆粒，並由於靜電作用成為一種穩定的膠體狀態，稱為膠體金。膠體金在弱鹼環境下帶負電荷，可與蛋白質分子的正電荷基團形成牢固的結合，而且不影響蛋白質的生物特性。膠體金本身為紅色，不需要加入顯色試劑，省卻了酶標的致癌性底物及終止液的步驟，對人體無毒害。由於這種對於特定病毒的抗原和抗體的結合反應，實現了試劑盒的快速檢測，給疾病的篩選創造了極便利的條件。

目前獲批新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒的公司只有4家，不過與以往相比，國家對待此次疫情的審批速度已經很快了。現在對於新型冠狀病毒的研究還處於初期階段，基於免疫反應的快速檢測試劑盒還在研發中。試劑盒雖然能夠大大縮短時間，但是前提是要保證陽性結果的準確率，一般來講，核酸檢測試劑盒的準確率要更高一些。

最近，有報導稱一些醫生和專家建議「以CT肺片檢測陽性代替核酸檢測陽性作為臨床確診的主要依據」。他們認為核酸檢測條件要求高，且存在一定的假陰性，而且肺部CT可以進入社區檢測，能夠更快的排查疑似病例。

不管是核酸檢測還是肺部CT，都有各自的優缺點。肺部CT能夠在影像學上看到結果，需要病毒在肺部引起反應，還會受到其他因素（普通感冒、肺部疾病）的影響。當務之急是能夠快速獲得確診病例進行隔離。對普通人來講，自我預防仍是最簡單最有效的方法。

科技的進步與人們的生活密不可分，真正的科研實力總在遇到挫折時顯現。因此，我們要居安思危，有信心打贏這場沒有硝煙的戰「疫」。

參考文獻：

https://www.huxiu.com/article/337481.html

https://mp.weixin.qq.com/s/XIbJImyqWCU9O5p7c_eEzQ

https://www.chemicalbook.com/NewsInfo_818.htm

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