新型冠狀病毒COVID-2019仍然是公眾最關注的的話題,紅外熱成像儀、核酸檢測試劑盒、抗體快速測試卡等一大批儀器在這場抗疫戰(zhàn)爭起到了至關重要的的作用。例如:
紅外熱成像入校園!體溫快速篩查系統(tǒng)在國科大四校區(qū)全面啟用
15分鐘現(xiàn)場篩查!南開大學7天研制出新冠病毒抗體快速測試卡
12日在瑞士日內瓦閉幕的新型冠狀病毒全球研究與創(chuàng)新論壇將研發(fā)更加簡便的確診工具定為短期內最迫切的目標。
新冠病毒全球論壇聚焦:研發(fā)比PCR檢測更簡便易行的確診工具
那么,目前可能適用于新型冠狀病毒的檢測手段都有哪些?
一、核酸檢測方法
1. 全基因組測序
全基因組測序可準確鑒定病毒,但是目前的高通量測序平臺測序時間較長,靈敏度相對較低。
特點:可準確鑒定病毒、在病毒溯源和流行病學調查中有重要作用
問題:測序時間較長、靈敏度相對較低
2. RT-PCR
基于病毒基因保守序列的RT-PCR檢測方法,是呼吸道病毒檢測的常用方法,本次新冠病毒檢測也同樣適用。該方法通過對病毒RNA進行提取、逆轉錄、PCR擴增病毒保守序列(RdRP基因(特異性靶點)、E蛋白基因、N蛋白基因以及一個鑒定保守基因S區(qū)位點;可以只檢測RdRP基因或者選擇RdRP基因和其他多個基因確認),擴增體系中的熒光蛋白會結合擴增出的雙鏈DNA序列從而發(fā)出熒光,根據(jù)檢測到的熒光值判斷是否有病毒存在并定量。
該方法的優(yōu)點是相較于其他抗原抗體法(如膠體金技術)更為靈敏,檢測結果更為準確,但是檢測需要專業(yè)的儀器和分子檢測實驗室以及專業(yè)的操作人員,操作不當或者實驗室條件不足可能會因氣溶膠污染造成假陽性,且整個流程需要幾個小時,相較于膠體金法時間更長。
3. CRISPR
CRISPR系統(tǒng)由向導RNA(gRNA)和Cas蛋白組成,gRNA能夠指導Cas識別并切割帶有特異序列的RNA或者DNA分子。其中Cas13a蛋白在特異性切割靶標RNA時,會繼續(xù)切割非靶標RNA,利用這一特點,在整個體系中加入帶有熒光標記的RNA信號分子,一旦帶有熒光的RNA被切開,就會發(fā)出熒光信號,該技術與等溫擴增技術結合,可高特異性高靈敏性低對病毒核酸進行檢測。
該技術檢測時間相較于RT-PCR短,但是CRISPR系統(tǒng)研究出現(xiàn)時間較短,該系統(tǒng)存在有脫靶的可能,其靈敏度和特異性還有待考證。
4. 逆轉錄環(huán)介導等溫擴增法(RT-LAMP)和實時RT-LAMP
逆轉錄環(huán)介導等溫擴增法(RT-LAMP)對2009年H1N1大流行病毒的敏感性為97.8%,特異性為100%?;贚AMP的檢測方法也被用于檢測高致病性的H5N1和H7N9禽流感病毒,其敏感性比基于RT-PCR的方法具有可比性或更高的靈敏度。
二、病毒分離鑒定
病毒培養(yǎng)是診斷流感病毒感染的傳統(tǒng)方法之一,但是傳統(tǒng)的分離鑒定方法需要連續(xù)培養(yǎng)多天,敏感性和特異性都會低于核酸檢測方法,雖然在前期確定侵害性病原物起到關鍵作用,但較為耗時,且不便捷,不能滿足大量疑似患者篩查需求。
三、免疫學檢測方法
1. 直接免疫熒光技術
將免疫學方法(抗原抗體特異結合)與熒光標記技術結合起來研究特異蛋白抗原在細胞內分布的方法。由于熒光素所發(fā)的熒光可在熒光顯微鏡下檢出,從而可對抗原進行細胞定位,這種檢測方法的敏感性低于核酸檢測方法。
2. 免疫膠體金層析技術
膠體金是一種常用的標記技術,是蛋白質等高分子被吸附到膠體金顆粒表面的包被,是以膠體金作為示蹤標志物應用于抗原抗體的一種新型的免疫標記技術。用于檢測病毒使用的試劑條包被的是人體免疫系統(tǒng)中出現(xiàn)的該病毒特異性抗體或者是檢測病毒本身的抗原,檢測結果會出現(xiàn)肉眼可見的紅色或者粉色條帶。
雖然免疫膠體金層析技術操作簡單,出結果快(一般為20分鐘),但是此方法敏感性較差,加入樣本后的原理靠的是層析,也就是往外分散,如果材料等質量有誤差,會影響檢測結果;也會因為病人感染時間較短或者采樣部位導致病毒含量較低,導致出現(xiàn)假陰性。另外,該方法由于依賴抗原抗體,對于前期開發(fā)時選擇包被的抗原/抗體最為關鍵,短時間內開發(fā)出的產(chǎn)品有待確認其特異性和靈敏性。
四、其他方法
基因芯片技術、酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA),IgG及IgM免疫熒光檢測。
在本次疫情中,通過臨床特征和各項指標的判斷,以及核酸檢測來最終確診是否為新冠病毒感染,其中CT影像和核酸檢測一直作為診斷標準在疫情診斷中發(fā)揮著重要作用。從目前來看,不同檢測方法均存在著各自的優(yōu)勢和弊端,只有綜合運用各種檢測工具,才能實現(xiàn)快速高效的檢測,縮短新冠患者的確診周期。