新冠病毒的常见检测方法有哪些?具体原理是什么?
2021-08-23 11:07:00

 

 

 

迪飞医学·科普专栏系列

新冠病毒的常见检测方法有哪些?具体原理是什么?

 

几种主要的新冠检测方法及原理

A new detection method and principle

 

 

新型冠状病毒的检测方法主要包含核酸检测、抗体检测、抗原检测几种方法。由于抗原检测检出率较低,目前新冠检测主要集中在抗体和核酸检测;核酸检测目前是新型冠状病毒检测的金标准,具有早期诊断、灵敏度和特异性高等特点;抗体检测操作便捷、检测迅速,可作为核酸诊断的补充手段。那么接下来,我们就来了解一下新冠病毒几种主要的检测方法吧~

 

 

 

 

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荧光PCR检测方法

 

 

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明德生物研发的新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(荧光PCR法) 

 

 

 

近年来,PCR技术有了重大改进。将传统PCR检测模式中的PCR扩增和检测相结合(即在同一个密闭容器中将PCR扩增反应与荧光标记探针检测结合在一起)检测目的核酸的检验方法纷纷出台。这样的检测方法称为实时”PCR,表示PCR扩增产物可被实时检测。准确地说,实时是指在每一个PCR循环后检测扩增产物,PCR扩增反应结束后,我们可以得到每个样品的PCR扩增产物变化曲线。通过分析这些反应曲线,不但可以得到病原体的定性检测结果,还可以对病原体的数量进行精确定量。

 

 

 

联合探针锚定聚合测序法

 

 

这种检测主要是用专门的仪器检测测序载片上DNA 纳米球携带的基因序列。这种检测的灵敏度高,不容易漏诊,但结果也容易受多种因素的影响而不准,包括:

 

(1) 未及时检测样本:和荧光PCR法一样,如果没有规范保存和尽快检测,结果可能不准。

(2) 检测场所的室温过高:这也会影响检测结果的准确性。

(3) 不同的检测仪器、试剂盒也可能对结果造成影响。

 

 

 

 

 

 

NEAR技术代表产品ID NOW™

 

 

 

恒温扩增技术可以分成两类:第一类恒温扩增反应依赖于特异性引物延伸,如LAMPTMA;第二类恒温扩增反应依赖于限制性内切酶, NEAR目前的新冠疫情下,实验室的大量检测仍然需要依赖传统高通量RT-PCR的批量检测,NEAR类的设备通常属于POCT范畴,在医生办公室、紧急护理诊所和医院急诊科等广泛的医疗场景中进行检测,可以起到一定的市场补充作用,但由于其通量小,无法对于大量样本的检测能力提升带来较大的帮助。

 

 

 

             

 

 

抗体检测试剂是检测血清中由病毒进入人体后刺激人体产生的IgMIgG抗体,IgM抗体出现较早,IgG抗体出现较晚。目前已获批的新冠病毒抗体检测试剂,主要采用的是胶体金法和磁微粒化学发光法。

# 4.1 胶体金法

 

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明德生物研发的新型冠状病毒(2019-nCoVIgM/IgG抗体检测试剂盒(胶体金法)

 

胶体金法是用胶体金试纸进行检测,是将胶体金标记的生物大分子在PVC材质的试纸固定,留加样孔,并设检测线和质量控制线。在加样孔上加入样品后,再滴加液体介质,试纸上进行层析。根据试纸上的免疫反应发生结果,即胶体金位置是否有红色条带出现判断检测结果。

# 4.2 磁微粒化学发光法

 

化学发光法是一种高度敏感的免疫检测,凡具有抗原性的物质都可以用这种方法测定。磁微粒化学发光法是在化学发光检测的基础上,加用了磁性纳米粒子,使检测具有了更高的灵敏度和更快的检测速度,但需配套专门的设备,临床推广受限于设备的普及程度。

 

 

 

 

那么除了以上几种主流的检测方法,国际上还出现了一些新的检测技术,例如来自美国的一种基于CRISPR-Cas12的快速检测SARS-CoV-2的方法,名为“DETECTR”

 

该方法使用环介导等温扩增RT-LAMP技术,对从鼻咽或口咽拭子中提取的RNA进行反转录和等温扩增,然后利用Cas12检测设定的冠状病毒序列,qRT-PCR相比,该方法的优势包括等温信号放大,无需热循环,快速,单核苷酸靶标特异性,易于使用,无需复杂的实验室设备;

 

还有一种基于mNGS(宏基因组新一代测序技术)研发的新冠病毒检测试剂盒,搭配宏基因组一站式建库仪和本地化数据分析软件,临床工作者可以在16.5小时内完成病原宏基因组检测,并高效地获取新型冠状病毒的基因组序列信息,对研究分析病毒的进化来源、致病病理机制、病毒变异的情况以及人与人之间传染的能力进行评估;以及基于数字PCR技术的核酸检测方法,可以做到核酸分子的绝对定量,并且自动化程度好、耗时短,但是现阶段数字PCR试剂和机器相比价格加高(一台仪器近百万元),在SARS-CoV-2快速检测中的优势并不大。

 

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SARS-CoV-2 DETECTR检测流程示意图

 

 

 

关于以上几种检测方法的总结

Several methods about the above summary

 

由于抗原进入机体需经过一定的潜伏期才会产生IgMIgG,在这一期间,血清无法检出IgMIgG,核酸检测能检测处于窗口期的患者是否受到感染。而抗体检测在取样过程和检测时间等方面都有核酸检测无法相比的优势。因此在实际检测过程中需要二者联合检测,综合判读,弥补不足。

 

在核酸检测的几种方法中,从技术的角度看,在灵敏度和特异性的平衡上,相比较一些快速检测方法,目前平衡的最好的仍是RT-PCR检测技术。从过往的重大疫情来看,无论是西非埃博拉病毒、甲流还是中东呼吸综合征,RT-PCR仍是国家首推的检测手段。

本文来源:3i分子诊断