鍾南山院士指導研發快速檢測試劑盒,病毒快速檢測技術了解一下

日期:2020年2月17日 上午6:05

IgM抗體快速檢測試劑盒採用了一種病毒快速檢測技術。這種檢測方法對操作要求較高,不適合基層衛生院,同時由於新冠病毒變異性強,導致檢測結果可能會出現假陽性或假陰性。

據央視新聞消息,2月14日,呼吸疾病國家重點實驗室對外透露,近日,在鍾南山院士的指導下,實驗室聯合多家研究機構,最新研發出新型冠狀病毒IgM抗體快速檢測試劑盒,並已在實驗室和臨床完成初步評價。

據介紹,僅需採取一滴血就可在15分鐘內肉眼觀察獲得檢測結果,且患者的血漿稀釋500至1000倍後,仍能檢測出陽性條帶。通過對部分臨床已確診為新型冠狀病毒感染陽性(但PCR核酸檢測陰性的)患者血樣進行複檢,該試劑盒能檢出相當部分(IgM)陽性,提示可與核酸檢測形成互補。

目前該試劑盒(科研用)樣品已大批送至湖北省武漢市、黃岡市、大冶市等地基層衛生機構等,與核酸檢測等技術聯合用於檢測新型冠狀病毒感染的測試評估。

從公佈的資訊看,IgM抗體快速檢測試劑盒採用了一種病毒快速檢測技術。很多人可能不明白這種病毒快速檢測技術的具體好處,簡單說就是便攜性突出,可以配備到基層衛生機構,相當於延伸了對抗疫情的前線。其次就是它的高效率,15分鐘出檢測結果,對遏制新冠病毒傳播有重要意義。我們都知道,被新冠狀病毒感染後,患者的早期臨床症狀與普通感冒比較相似,僅憑臨床症狀表現,難以及時、準確地發現和診斷,如果對患者處理不當,既影響救治,又可能導致病毒迅速傳播。

實際上,在人類和疫病的對抗中,尤其面對烈性傳染病時,確診病例比治療更為重要,因為早發現就可以及時控制疫病流行。在這方面,病毒的快速檢測技術發揮了重要作用,相當於讓人類跑在病毒傳播的前面。

正因為如此,病毒快速檢測技術近年來發展相當迅速,檢測方法和手段豐富多樣,大體可以分為核酸檢測技術和蛋白質檢測技術。

核酸檢測技術主要有即時聚合酶鏈反應(簡稱RT—PCR)、重組聚合酶擴增技術(簡稱RPA)和基因晶片技術。其中RT—PCR是一種經典的檢測方法 ,從建立到現在都是一種重要的核酸檢測方法,目前人6種冠狀病毒都建立了相應的RT—PCR 檢測方法。但這種檢測方法對操作要求較高,不適合基層衛生院,同時由於新冠病毒變異性強,導致檢測結果可能會出現假陽性或假陰性。

相比之下,正在發展的重組聚合酶擴增技術(RPA)有可能取代PCR技術。重組聚合酶擴增技術(RPA)的最大特點是降低了操作難度、簡化了操作步驟,而且結果可以通過核酸電泳、試紙條乃至螢光定量檢測,能滿足現場檢測要求,適合海關、機場等檢驗檢疫。不過,短板也很明顯,就是檢測穩定性不佳,而且引物和螢光探針設計比較困難。

基因晶片

基因晶片技術是核酸檢測技術中最值得細說的一種快速檢測技術,它最大的特點是可以高通量、大量樣品快速檢測,而且適用於未知病毒的檢測。基因晶片雖然名稱裏有「晶片」兩字,但和我們熟知的電腦晶片不同,它利用核酸分子雜交配對的特性,用核酸探針(probe)高效解讀和分析DNA樣品的序列。

核酸探針是生物感測器的一種,高度集成化是它和電腦晶片相似的地方,不過它集成的不是半導體電晶體,而是成千上萬成網狀排列的基因探針。簡單說,基因探針實際是一段已知序列的核苷酸,它利用核酸雜交分子配對的特性(腺嘌呤與胸腺嘧啶連在一起形成兩氫鍵,鳥嘌呤與胞嘧啶連在一起形成三氫鍵),可以與互補的核苷酸結合,從而測定待測的DNA序列。

基因晶片技術用於病毒檢測已經有了許多成功案例,KATOSKI等成功開發出的一種病毒檢測基因晶片,能對包括埃博拉5種亞型在內的共199種病毒進行檢測、分型和鑒定,特別適用於多種病毒存在的複雜狀況下的檢測甄別。不過,儘管基因晶片技術在上世紀80年代被提出來,並在1998年被美國科學促進會列為年度自然科學十大進展之一,但基因晶片技術目前用於病毒快速檢測還不夠成熟,使用成本高,多種探針的最佳條件也不一致。

除核酸快速檢測技術外,目前應用前景較為廣闊的還有蛋白質檢測技術中的蛋白質晶片技術。

由於人體遭受病毒入侵後,體內的病毒抗原會急劇增加,同時人體免疫系統會產生大量抗體反擊,蛋白質晶片技術就是利用抗體和抗原結合原理,快速檢測病毒的一種方法,其突出特點是可以通過螢光信號檢測,由於高通量且適用大樣品特點,可以用在出入境檢查和人群篩檢。

目前,蛋白質晶片技術已有不少成功案例。2014年, ZHIRNOV等研發出的蛋白質晶片,可以檢測西非流行的埃博拉、拉沙熱病毒、馬爾堡病毒的RNA聚合酶,以應對西非未來可能出現的疫情。

此外,國外有機構已經研發出可直接用於血清樣品檢測的蛋白質晶片,而且無需標記物。在模擬實驗中,該晶片成功檢測了稀釋在血清中濃度低至 100 PFU/mL的某種埃博拉病毒重組蛋白,檢測時間不到30分鐘,證明了蛋白質晶片技術用於檢測病毒時,具有快速、準確、簡便的優點。

由此推測,鍾南山院士指導研發出的新型冠狀病毒IgM抗體快速檢測試劑盒,應用的可能就是一種新開發的蛋白質晶片技術。

目前,蛋白質晶片技術用於病毒快速檢測的最大短板在於價格昂貴,待到這一技術成熟並大規模製備時,成本將會大幅下降,可望應用到機場、地鐵等人流密集場所,高效率篩檢發現病例,有效控制疫情。

可以肯定的是,隨著技術的發展,發現病毒、對抗病毒的方法會越來越多,人類也將不斷降低疫病的危害。

(巴士的)

 

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