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新冠病毒的“核酸检测”到底是什么?

最近看到一篇文章讲的是新冠病毒的“核酸检测”的,不知道大家有没有听说过各色DNA,各色DNA是一家通过基因+心理学研究工具帮助年轻人科学地认识自己的商业型研究机构。只需要2ml唾液,一次检测,就能获得超20万字的基因+现状解读报告,都和你有关,且持续更新。

目前已知,有7种可以感染人的冠状病毒。其中3种危害比较大,MERS、SARS病毒,还有这次的SARS2病毒。

病毒大概长这样,跟费列罗巧克力有点相似,是的,也就是一个球一样的东西,球的外层是包膜和蛋白质,里面是RNA。而RNA 全名为核糖核酸、而我们的核酸检测针对的就是它。

组成RNA的最小结构叫核糖苷酸,有A、U、C、G4种。

SARS2病毒,已经完成测序,它大约有3万个字母组成。这些年测序技术确实发展很快,02年的SARS病毒用了5个月完成测序。这次据说仅仅用了10天。如果你感兴趣的话,可以去NCBI网站上获得原始数据,一切都非常公开。不过测序成本高且效率低,RNA测序不是这次的核酸检测,它是核酸检测得以开展的前提。核酸检测,使用实时聚合酶链式反应,就是RT-PCR技术,它不能测出病毒的每个字母,但是可以判断它是否存在。

要完成核酸检测,主要需要三方密切配合,医护采样,试剂盒研发和实验室检测

首先医生采集病人的样本,这是一个采集鼻咽拭子示范,距离较近,可能会引起感染。其次核酸检测是非常复杂的生化反应,识别SARS2病毒,需要针对性研发试剂盒,完成生产。最后病人样本和试剂盒都送到实验室,实验室出场地、仪器和实验人员,在这里完成检测。

之后发生了什么,我试着简单呈现下:我们假设这是一个确实含有SARS2的病毒的样本。首先要把样本中的病毒RNA,也就是核酸提取出来。但是由于RNA结构不稳定,需要先把它转化成DNA,这个过程中会用到试剂盒提供的逆转录酶和DNA原料。逆转录完成后,两条链分开,病毒信息传递完毕,之后所有的反应只和这条DNA单链有关。整个检测的核心就是让DNA不断自我复制,并且积累荧光信号。

要达成这个目的,我们重点看下试剂盒。

试剂盒的引物、DNA原料以及各种反应酶,用来帮助DNA不断复制。试剂盒中的探针,上面有荧光结构,他负责来释放荧光信号。

我们看下反应过程,首先探针与DNA结合,此时荧光结构被抑制不发光。然后DNA在聚合酶的作用下,开始自我复制,荧光结构脱落,开始发光。

反应结束后,我们得到一条双链DNA和一个发光体,但是这个量太少了,机器根本探测不到荧光信号。所以还需要多次循环,一般设定为40次。

理想情况下,病人样本中有SARS2病毒,循环数和荧光量之间形成S形曲线,即核酸检测阳性。没有或有少量SARS2病毒,则没有类似曲线,即核酸检测为阴性。

那为什么会出现核酸检测阴性的情况呢?这个也挺复杂的,我们再次回到影响核酸检测的三方。

采样会有很多不确定性。不同部位的样本成功率不一样,相比鼻咽拭子,下呼吸道的深咳痰液效果更好。病人的病程也会影响,到底是发病哪几天检测成功率高,这则需要更多临床数据进一步分析。除此之外取样人的手法、样本是否被污染、送到实验室是否及时,都会影响成功率。

试剂盒也可能有问题,设计水平是一方面,另一方面,如果病毒发生变异,可能就识别不了了。设计得好,生产工艺差的也不行。所以需要更多数据反馈不断做优化。

最后,实验室这边,需要人工操作的步骤非常多,实验人员的操作技术也会影响结果……

以上这篇文章来自于各色DNA的,作者雷雷,第一次跟大家分享这种,希望大家喜欢。

好了,这里也不给大家多啰嗦了,但是各位经销商和疾控医院应当注意的是采样拭子和病毒采样管的质量,它是否能够满足采样拭子的要求以及会不会影响试验检测的后续结果,上面也说了采样拭子要设计好,生产工艺也要好才行,二者缺一不可。

 

 

 

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