哪些技术助力新冠病毒检测提速

　　自中科院武汉病毒研究所公布新冠病毒的全基因组序列开始，全球的疾控中心和科研团队就开始马不停蹄地进行病毒诊断工具的开发工作，我国上百家企业都投入到了检测试剂的研制中。据3月16日国家药品监督管理局公布的数据显示，已经有19个新冠病毒检测试剂通过审批，其中核酸检测试剂11个，抗体检测试剂8个。其检测速度也从最初的以天为单位计算，缩短到以小时计，并最终达到分钟这个量级。

　　核酸检测试剂：荧光PCR法是主流

　　在已通过审批的11种核酸检测试剂中，大多数采用了荧光PCR法。其中，由上海之江生物科技股份有限公司、深圳华大基因科技有限公司等分别开发的，于1月26日通过国家药品监督管理局审批的国内首批新型冠状病毒核酸检测试剂盒就采用了这种方法。荧光PCR法是第二代PCR技术，利用标记有荧光的特异性探针检测大量扩增的目的片段，然后利用获取的荧光信号来实时监测扩增产物，最终通过标准曲线定量测定样品中未知的核酸浓度。

　　PCR技术，即聚合酶链式反应技术，是对待检测样本中的核酸进行扩增的一种方法，在生物化学领域非常重要且广受认可。荧光PCR法是生物分子荧光技术发展的产物，即指在核酸扩增反应的过程中，加入以荧光化学物质，并以荧光强度来测定PCR循环后产物中核酸水平。荧光PCR的概念于1992年首次被日本科学家提及，并在4年后由美国公司ABI实现产业化。为了增加灵敏度和特异性，荧光PCR法出现了不少改进版本，如Taqman探针法、双重或多重荧光PCR等。

　　检出效率方面，目前获批上市的荧光PCR法试剂盒均核酸检测仍需要2~3个小时才能走完核酸检测的全部流程。PCR最大特点就是实时，样本检测为阳性的时间与样本浓度相关，但是由于无症状者或轻症者体内浓度低，或者取样及其他原因会导致PCR出现假阴性或漏检，使检测灵敏度降低。

　　通过审批的还有成都博奥晶芯生物科技有限公司的恒温扩增芯片法和华大生物科技(武汉)有限公司的联合探针锚定聚合测序法。其中，采用恒温扩增芯片法制成的呼吸道病毒(6种)核酸检测试剂盒，由成都博奥晶芯生物科技有限公司联合清华大学、四川大学华西医院共同设计开发，于2月22日获国家药监局新型冠状病毒应急医疗器械审批批准。该检测试剂采用等温扩增以及微流控芯片技术，基于高通量碟式芯片和自动化仪器，采集患者的鼻、咽拭子等分泌物样本，可在1.5小时给出检测结果。该方法实现多病毒检测，支持高通量，帮助医务人员快速区分正常人和新冠肺炎病毒感染者，有效鉴别流感患者和新冠肺炎患者，也可用于甲型流感病毒、新型甲型H1N1流感病毒、甲型H3N2流感病毒、乙型流感病毒、呼吸道合胞病毒的核酸检测。

　　抗体检测试剂：化学发光法检测迅速

　　与核酸检测需要获取患者的带病毒咽拭子、鼻拭子等标本不同，抗体检测的检测方式是采集新冠肺炎患者血清或血浆，并测试其中N蛋白或S蛋白等产生的IgM或IgG抗体浓度值。IgM抗体阳性表示近期感染，IgG抗体阳性表示感染时间较长或既往感染。相较而言，血液中的病毒含量较低，可以降低被感染的风险，对医护人员更加安全，可以更有效评估疑似病例。此外实施核酸检测需要有专门的仪器和标准的分子检测实验室，以防止检测相关人员受到待检血液或其他体液样本可能带来的传染，而抗体检测更能突破现有检测技术对场地和操作人员的限制，应用于各级医疗卫生机构。

　　最新通过审批的是南京诺唯赞医疗科技有限公司和珠海丽珠试剂有限公司的两个新型冠状病毒IgM/IgG抗体检测试剂盒。他们采用了胶体金法，该方法生产的抗体检测试剂采用免疫层析技术，通过间接法定性检测人新型冠状病毒IgM和IgG抗体。胶体金检测试剂操作简单，15分钟即可肉眼判读结果，是较为快速的新冠肺炎快速检测手段，但也存在灵敏度低、无法定量、采用血液有暴露风险等不足。

　　比较受关注的还有磁微粒化学发光法。采用该方法最先通过审批的是重庆医科大学联合博奥赛斯(重庆)生物科技有限公司共同研发化学发光法新冠病毒抗体检测产品。疫情暴发后，重庆医科大学研究团队在第一时间开展论证并启动了试剂盒研发工作，并确定了主攻方向——基于化学发光的新型冠状病毒IgM/IgG的免疫诊断试剂。化学发光免疫分析是比较可靠的体外免疫诊断技术之一，检测灵敏度高、通量高、更简便安全、速度快、时间短，但技术门槛较高，国内仅有几家单位具有研发能力。采用化学发光法的抗体检测试剂不仅可以促进早期患者的快速检测，每小时能检测几十个到几百个样本，还能检出抗体浓度呈弱阳性患者，尽最大可能防止错漏。

　　其他检测技术：百花齐放各显其能

　　东华理工大学陈焕文教授团队开发了以电喷雾萃取电离质谱技术(EESI-MS)为基础的新冠肺炎呼气检测方法及装备，可通过质谱分析呼气样本中所含有物质的“指纹”谱图，来进行快速检测。陈焕文团队与南昌大学第一附属医院在2月6日参照P3实验室技术规范，设计搭建了移动式新型冠状病毒快速检测平台，建立咽拭子样品的直接质谱分析方法，完成了首批次样品的直接质谱分析，筛选了具有显著区分效果的代谢产物100多个。该方法对灭活咽拭子样本检测的正确率可达90%，单个样本检测耗时约3分钟，可为新型冠状肺炎的防控提供快速、精准的新检测手段

　　云南大学也研发出检测新冠肺炎病毒的电化学生物传感器。电化学生物传感器是以一种具有分子识别能力的生物体成分作为敏感元件，并与物理换能器有机结合的一门交叉学科。在众多生物传感器中，电化学生物传感器由于制备简单、成本低廉、操作简便、灵敏度和准确性好成为生物诊断领域中的研究热点。该校研究团队与云南省第二人民医院合作开展血清、咽拭子等临床样本的新冠病毒RNA检测。与该院使用的标准检测方法相比，两种方法检出一致率高，且该检测方法操作简便，检测成本低，检测装置价格便宜并易于携带，数据读取迅速直观且易于推广和应用。

　　此外，联影智能医疗科技(北京)有限公司还开发了基于AI智能辅助分析无接触CT检测系统。采用该系统，疑似患者在做CT检测时，无需脱下口罩，也无需医务人员协助，就能智能识别人脸及全身位置信息，根据患者不同扫描体位自动调整扫描床的高度、进床深度等，实现智能定位和摆位，单日可完成300名患者的大通量高效扫描。

　　编者按 近期，新冠病毒肺炎已经呈现全球蔓延态势，截至北京时间3月16日9时，除中国外，已有151个国家和地区累计确认病例87182例。为了遏制疫情蔓延势头，全球科学家和研发企业都在拼尽全力、争分夺秒地进行新冠病毒疫苗、药物和检测试剂的研究与开发。那么这些疫苗的研发进展如何?哪些药物已经进入临床试验?有多少种技术助力检测技术的提速?本版特从今日起开辟《对抗新冠病毒研发进展》系列报道，将这些最新消息与大家分享。