長期以來,一種及時可靠的新冠病毒檢測方法一直困擾著我們。“金標準”PCR核酸檢測靈敏度高,但需求量大、檢測程式複雜、檢測結果往往不及時;快速抗原檢測雖然能給我們更快的檢測結果,但遠不如PCR方法靈敏。那麼有沒有一種方法,與快速抗原檢測的速度相似,與PCR檢測的準確性相似呢?
最近,世界四大頂級醫學期刊之一的《美國醫學會雜誌》(JAMA)的一篇論文提供了一種新冠病毒檢測方法:可以在家裡只用唾液樣本、智慧手機和廉價的診斷試劑盒就可以快速準確檢測。國納科技醬認為,如果這種方法得以推廣,或有助於後期疫情防控,意義重大。
“金標準”PCR病毒核酸檢測
要檢測新冠病毒,首先要找出新冠病毒的特異之處,然後把這個特異之處放大到我們能觀察的範圍。那什麼是新冠病毒的特異之處呢?病毒的基因組(核酸)和病毒的蛋白就是其特異之處。
“金標準”PCR檢測就是檢測病毒的核酸,它是基於新冠病毒基因組的一種檢測方法,這種方法利用PCR擴增一個樣本里的新冠病毒基因片段,直到擴增後的片段足夠我們機器進行檢測。如果能測出來,就是有病毒,測不出來,就是沒有,就這麼簡單。PCR可以把病毒的一個基因片段不斷擴增,所以這種方法可以非常靈敏,樣本里病毒量再低,多擴增幾次就可以檢測得出。而且病毒的基因組是特殊的,只要設計得當,核酸檢測的特異性也可以非常好。也正是因為這樣,核酸檢測被大家稱為新冠病毒檢測的“金標準”。
“快篩”病毒蛋白檢測
不過核酸檢測並不完美,這種檢測方法要用專門儀器,本身檢測實驗的時間也比較長,而且還要排隊採集樣本,然後統一送去做核酸檢測。我們知道國外的病例實在太多,如果都用PCR檢測核酸,必然導致檢測壓力非常大,檢測結果時間也比較長。因此,一種快速檢測方法——快篩,也就是我們常說的抗原檢測就出現了,這種方法直接檢測病毒的蛋白。
不同於PCR核酸檢測,快篩沒法複製擴增蛋白質,這種方法是採用能結合病毒特異蛋白的抗體去抓這些病毒,然後透過一些生化反應,把這些抓取的訊號放大到我們能觀測的程度。抗原檢測速度快,過程簡單不需要專門的儀器。不過,由於不像PCR有擴增病毒片段的能力,抗原檢測的靈敏度要差一些,病毒量要比較高的時候才能測出來,不利於早期發現,能檢測到的時候感染者的傳染性往往已經很高。
智慧燈系統檢測法
不過好訊息傳來,《美國醫學會雜誌》最近報道了一種由美國研究人員開發的一種新系統——智慧燈系統,該系統可用於檢測新冠病毒和流感病毒的感染,這種技術是基於智慧手機的實時環介導等溫擴增技術。
環介導等溫擴增技術類似於PCR技術,它使用引物和聚合酶等來擴增病毒的DNA,樣本中如果存在新冠病毒的DNA,這種方法將檢測到它。不過因為流感和新冠病毒基因組是由RNA組成的,所以有一個叫作逆轉錄的步驟,在RNA被擴增之前將其轉化為DNA,這類似於PCR檢測。
不過,與PCR不同,這種方法是在恆定溫度下工作的,而PCR的工作原理是將樣本加熱到非常高的溫度以分離DNA鏈,降低溫度以允許引物與暴露的DNA結合,然後再次稍微提高溫度以允許擴增DNA,並反覆重複這個過程。這意味著PCR需要專門且昂貴的熱迴圈裝置,而該方法只需一個能維持恆定的溫度模組。而且,該智慧燈系統使用智慧手機的攝像頭和應用程式來檢測唾液樣本中是否存在目標病毒,據悉這種方法可以在25分鐘內返回結果,按照論文作者的說法,智慧燈系統檢測法的檢測結果與PCR結果完全匹配。
意義重大
國納科技醬認為,如果這種方法能夠如論文作者提到的那樣,實現快速、準確檢測新冠病毒,對於我們疫情防控將十分有意義。在國納科技醬之前撰寫的一篇文章,《為什麼我們不能根除新冠病毒?疫苗作用有多大?我們該如何應對?》,我們提到一種病毒能否被根除有三個特徵:首先,要有有效措施能夠阻止病毒傳播;其次,具備現成的能夠快速檢測感染的診斷工具;最後,在除人類以外的動物中沒有這種病毒導致的疾病。如果我們能實現快速檢測病毒,那麼我們就有機會透過多種手段(新冠病毒危害大,我們應如何應對?構建“四維防護盾”或是出路?,奧密克戎較溫和但傳播快,良好的公共環境或可有效降低感染風險)阻止病毒傳播,最終控制病毒,可謂意義重大。大家對此怎麼看呢?歡迎留言。#科技頭條##科技快訊##抑菌抗病毒#
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