Ⅰ 「核酸檢測」是不是可以檢測到所有病毒還是只能檢測到新冠
在抗擊新冠肺炎的過程中，通過核酸檢測發現病毒感染者，已經是大家再熟悉不過的檢測方式。針對目前肆虐全球的德爾塔變異毒株，我國自主研發的檢測產品能夠快速精準識別。那麼，核酸檢測為什麼能發現病毒感染？我們今天就來聊一聊與此有關的科學問題。
DNA分子擴增技術是核酸檢測法關鍵
所有生物除朊病毒外都含有核酸，核酸包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），新型冠狀病毒是一種僅含有RNA的病毒，病毒中特異性RNA序列是區分該病毒與其它病原體的標志物。
新冠病毒的核酸檢測就是要檢測病毒的RNA基因組的一些有標志性的基因片段，用核酸檢測試劑就能檢測出來。
在新冠疫情發生初期，中國研究人員在極短時間內就完成了對新冠病毒全基因組序列的解析，並通過與其他相似病毒，如冠狀病毒的基因組序列對比，發現了新冠病毒中的特異核酸序列。因此，如果能在受檢者樣本中檢測到新冠病毒的特異核酸序列，就可以判斷此人被感染。
檢測新冠病毒特異核酸序列，要先將新冠病毒核酸（RNA）逆轉錄為DNA，再採用PCR（多聚酶鏈反應）方法進行放大或擴增，以檢測特定的基因序列。
PCR的作用是擴增DNA，也就是對選擇出的具有特異性的新冠病毒部分獨特的基因片段作為靶標DNA，將其序列進行指數級的擴增。每一個擴增出來的DNA序列，都可與預先加入的一段熒游標記探針結合，產生熒光信號。擴增出來的靶基因越多，累計的熒光信號就越強，以此來確定樣本中是否有病毒核酸，也即確診受檢者是否被感染。
這種核酸檢測技術的關鍵，是對病毒特異性DNA片段進行擴增。
1953年，沃森和克里克發表了DNA雙螺旋結構模型，讓人們知道了DNA的分子結構，也開啟了從分子上理解生命的時代。但是，人體的一個細胞只有一組DNA，既微小，又難以分離和提取來進行體外研究。要進行DNA分子的研究，必須有一種技術能在體外擴增DNA分子。
1971年，美國麻省理工學院的教授科拉納等人提出核酸體外擴增的設想，經DNA變性，與合適的引物雜交，用DNA聚合酶延伸引物，並不斷重復該過程便可擴增DNA。但是當時技術水平有限，這一設想難以實現。
1976年，就讀於美國俄亥俄州辛辛那提大學生物系的中國台灣科學家錢嘉韻，從黃石公園熱泉中發現的嗜熱菌中提取了高溫DNA聚合酶，使得擴增DNA的設想又前進了一步。
PCR技術發明完成最後一腳射門的射手是美國生物化學家凱利·穆里斯。據穆里斯回憶，1983年4月的一個星期五晚上，穆里斯開車去鄉下別墅的路上，猛然閃現出多聚酶鏈反應（PCR）的想法。1985年，穆里斯在Cetus公司工作期間，成功發明了PCR。
PCR發明後，有人贊譽這一發明將生物學劃分為兩個時代：PCR前時代和PCR後時代。有了PCR技術，可以將任意痕量的DNA分子擴增，應用於各個方面，如診斷疾病、生物個體識別、親子鑒定、刑事鑒識發現罪犯、產前診斷確診遺傳病等。由於發明了PCR，穆里斯獲得了1993年的諾貝爾化學獎。
核酸檢測法不僅用於新冠病毒感染的診斷，也廣泛用於其他病毒性感染疾病。2003年「非典」期間，中國研究人員研發出巢式PCR技術的核酸檢測試劑盒，用以診斷病人。此後，對H7N9禽流感也研發了核酸檢測試劑盒。2014年，中國「艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治」科技重大專項取得一系列重要研究成果，其中新型核酸檢測技術一次能對艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎三種病毒同時檢測，大大縮短了檢測的窗口期。此外，埃博拉病毒、中東呼吸綜合征病毒等病毒檢測中，都曾使用核酸檢測試劑盒。
為何有人經過多次檢測才能查出陽性
現在，PCR用在新冠病毒感染的診斷上，是通過快速擴增新冠病毒的特定基因片段來確認受檢者是否被病毒感染的。目前常用的是利用逆轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）研發的試劑盒。
盡管RT-PCR試劑盒檢測比較可靠，但是在最開始也有假陰性，即檢測不出實際上已被病毒入侵的感染者。出現核酸檢測假陰性的原因有多方面。一是剛開始研發的試劑盒質量不是很高，但後來經過改進，這一質量短板得到解決。另一個原因是，患者在做前幾次檢測的時候，病毒還沒有充分感染人體細胞，病毒有一個逐漸進入細胞的過程。因此，有的人經過多次檢測才查出病毒核酸陽性。
中國國家衛健委頒布的《新型冠狀病毒實驗室檢測技術指南》規定，採集標本的種類里有上呼吸道標本（咽拭子、鼻拭子、鼻咽抽取物），下呼吸道標本（深咳痰液、呼吸道抽取物、支氣管灌洗液、肺泡灌洗液、肺組織活檢標本），血液標本，血清標本，後來又增加了糞便、肛拭子。但在實際操作中，採取最多的是咽拭子、鼻拭子之類的上呼吸道標本。
由於新冠病毒通常出現在感染肺部深處的組織和細胞，因此下呼吸道標本對檢測來說是最好的，病毒多、最易檢測出來。但是，深肺組織樣本不好採集，而病人咳嗽的時候，一些病毒是可以被帶到上呼吸道，而且病毒也可以感染上呼吸道，因此上呼吸道標本（咽拭子、鼻拭子、鼻咽抽取物）已成為標准采樣。
核酸檢測的過程包括樣本採集、樣本處理、核酸提取、進行PCR檢測等多個步驟，現在整個平均檢測時間需要2-3個小時。由於它是直接對採集標本中的病毒核酸進行檢測，特異性強、敏感度相對較高，因此是當前新冠病毒感染檢測的主要手段。
延伸閱讀
抗體檢測和抗原檢測也是新冠病毒感染診斷方法
除了核酸檢測，現在對新冠病毒感染的診斷也採用另一種常用的方式，即抗體測試法。一般情況下，人被新冠病毒感染後，免疫系統會產生抗體來攻擊病毒，因此，檢測抗體也是一項可靠的判斷人是否被病毒感染的方式。不過，由於在病毒感染早期，人體內可能還沒有產生抗體，存在檢測的窗口期，因而抗體檢測法只能作為確診的補充診斷手段或應用於聚集性疫情溯源。
抗體檢測包括膠體金法和磁微粒化學發光法，其中膠體金法平均檢測時間為15分鍾左右，磁微粒化學發光法一般需要30-60分鍾。
以膠體金法為例，試劑中含有病毒抗原，通過抗原檢測抗體的存在。機體感染新冠病毒後，病毒的特定蛋白會刺激免疫系統引起抗體應答。膠體金法就是要檢測出人體是否有新冠病毒抗體。如果人被新冠病毒感染並在血液中含有抗體，就能與試劑上的新冠病毒的抗原成分結合，形成抗原抗體復合物，在檢測線處聚集為紅色反應線，證明是陽性（被感染），反之則是陰性。
另外，診斷是否被新冠病毒感染，還可以採用抗原檢測試劑（盒）。試劑紙或卡上包被有新冠病毒抗體，通過抗體檢測抗原的存在。新冠病毒的抗原成分主要有N蛋白、E蛋白和S蛋白等，當把取樣獲得的咽拭子、鼻拭子、痰液、血清、血漿等樣本滴入試劑盒時，如果這些樣本中有病毒抗原，就會與試劑上的新冠病毒抗體形成抗原抗體復合物，檢測線處聚集出現紅線，很快就能得出結果。現在，國內一些公司生產的新冠抗原檢測試劑已能快速精準識別德爾塔變異毒株，這是因為該試劑（盒）含有德爾塔的S蛋白處的特異變化的基因序列。但是，抗原檢測需要更高的敏感性，由於新冠病毒主要侵犯肺泡等下呼吸道，從鼻咽、口咽等上呼吸道取樣，不一定能採集到病原體，或者取樣中所含病毒數量較少。因此，抗原檢測和抗體檢測一樣，都是診斷新冠病毒感染的輔助手段。
不可不知
新冠病毒感染與新冠肺炎不是一回事兒
需要說明的是，確診新冠病毒感染與確診新冠肺炎並不是一回事兒，前者只是病毒感染，後者則是在病毒感染後出現症狀。
目前確認新冠病毒感染的金標准還是核酸檢測。同時，抗體檢測和抗原檢測可以作為補充證據。
如果要確診為新冠肺炎，還得加上CT片證據，以及臨床上出現的症狀，如是否發熱、咳嗽，呼吸是否困難等來確診新冠肺炎，並判斷是輕症還是重症，抑或是無症狀感染，從而採取相應的治療和預防措施。
Ⅱ 廣州華銀檢測中心電話檢測結果慢啊
在迎戰新型冠狀病毒肺炎疫情的過程中，體外診斷企業扮演了重要的角色。根據網路數據，2018年國內體外診斷產業市場約為600億，體外診斷產業被納入廣州市發展IAB產業的重點領域。廣州市黃埔區、廣州開發區是廣州生物產業發展的核心區。目前全區聚集超過600家生物醫葯企業，生物醫葯產業規模占廣州市60%以上，體外診斷是其中一項核心產業。
據悉，區內企業達安基因、萬孚倍特、華銀醫葯、和信健康、微遠基因、賽默飛世爾等在1月25日前已經研發出新型冠狀病毒檢測試劑盒。廣州金域醫學檢驗中心、雲康廣州達安臨床檢驗中心、華銀醫學檢驗中心及凱普醫學檢驗所等為承擔廣東省重點人群排查的核酸檢測工作的第三方檢測機構。
近日，南都記者就針對病毒的核酸檢測產品的特點、緊急時期產品審批過程、第三方檢測機構的檢驗流程等邀請企業的多位專家揭秘。
頂級醫學雜志《柳葉刀》(The Lancet)公布的新型冠狀病毒(2019-nCoV)彩色照片。
每日檢測5000到1萬份樣本
篩查是疫情防控中重要的一環，及時找出傳播者，切斷傳播源，檢測機構在其中承擔著重要的責任。
「我們安排檢驗人員三班倒工作，保證儀器24小時不停機。」金域醫學感染性疾病學科負責人劉勇表示，隔天早上，各家醫院和患者就能收到檢驗中心的反饋結果。作為全國最大的第三方醫檢機構，金域醫學此前調動了200多名PCR檢驗員、3000人的醫療冷鏈物流團隊積極投入疫情防控工作。早在2018年，金域醫學便在廣州呼吸健康研究院專家團隊的指導下，按照P2+實驗室建設標准建設了「臨床呼吸道病毒診斷與轉化中心」。作為廣東省「三個必查」的主力軍，從1月30日起，金域醫學採用國家批準的新試劑和新檢驗方法，把篩查速度提升至原來的5倍，把日檢測樣本能力提升到1萬人份。
雲康廣州達安臨床檢驗中心參與了廣州市3個行政區與廣東省7個地市的發熱門診篩查工作，春節前後，達安臨檢實驗室迅速布局擴大PCR檢測實驗場所，組織200餘人的技術團隊，承擔起每日1萬例的樣本篩查任務，樣本量超出往常日產能數倍之多。華銀醫學檢驗中心也啟動了14台PCR擴增儀和相關配套儀器，每日可檢測5000份樣本。
短期研發成功在於過往的積累
據了解，早在1月13日，達安基因在獲得新型冠狀病毒的基因序列數據後，迅速開展研發，第一時間研製出《新型冠狀病毒（2019）核酸檢測試劑盒（PCR-熒光探針法）》，成為首批全國發布研製針對性檢測試劑盒的兩個廠家之一，同時也是廣東省內首家。
在該區廣州科學城的華銀醫葯，在1月13日就研發出《新型冠狀病毒2019-nCoV核酸檢測試劑盒（熒光PCR法）》，劑型可選常規液體或全組份凍干。微遠基因用5天時間即研製成功《新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（恆溫CRISPR法）》。萬孚生物子公司萬孚倍特在1月20日宣布成功研發出新型冠狀病毒呼吸道病原體多重核酸檢測卡，打造出全自動全封閉的新型冠狀病毒呼吸道病原體多重核酸檢測模式。
華銀醫葯的研發總監蔣軍解釋說，之所以能在這么短時間內研發出來，在於以往的積累。「冠狀病毒常見的幾個亞型我們都有扎實的技術儲備，我們獲得第一條新型冠狀病毒序列時，就馬上啟動新項目研發，在基因序列差異最大的區域設置檢測靶點，並對新設計的實驗方案進行驗證，以最快的速度推出第一代產品。隨著後續各種相關信息的增加，不斷進行優化與評估。」
而緊急情況下，試劑產品的審批程序也縮短了。「常規的話，要先將報告送到臨檢所檢測，產品性能達到後要找3家醫院做臨床驗證，再通過省級報到國家批准，」凱普生物只使用了9天的時間開發出試劑產品，目前他們的試劑產品還在等待答辯。謝龍旭介紹說，應急審批流程目前省略了中間倫理審批環節（臨床試驗方案及附件是否合乎道德），「特殊時期，在中科院武漢病毒所，廣東疾控中心的樣本檢測結果都可以當成臨床數據來上報。」
實時熒光RT-PCR技術特異性強、靈敏度高
檢測病毒的方法有哪些？為什麼熒光RT-PCR技術成為首選？目前主要的根據國家發布的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）》，目前在鼻咽拭子、痰、下呼吸道分泌物、血液、糞便等標本中可檢測出新型冠狀病毒核酸。疑似病例具有呼吸道標本或血液標本實時熒光RT-PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性，或呼吸道標本或血液標本病毒基因測序，與已知的新型冠狀病毒高度同源。
雲康集團中心實驗室主任尹傑介紹說，「實時熒光PCR技術，是利用熒光探針在病毒核酸存在時通過酶的外切水解作用釋放熒光，由PCR儀實時記錄熒光強度，通過熒光強度分析判斷是否有病毒核酸的存在。」
蔣軍表示，目前檢測新型冠狀病毒的方法除了實時熒光RT-PCR鑒定，還有基因測序和膠體金免疫層析法等，「目前的檢測手段是PCR方法學，優點是特異性強、靈敏度高、快速、准確，可以實現一管多檢。膠體金免疫層析法的靈敏度不夠，在病毒濃度低的時候，會導致漏檢。基因測序比較慢，價格也比較昂貴，適合科學研究但不適合作為篩查手段。」
金域醫學呼吸道疾病學科帶頭人、金域醫學新型冠狀病毒肺炎疫情防控轉項小組檢驗組專家陳敬賢博士表示，還可以通過檢查病人呼吸道標本中有無病毒的抗原成分。但是這個方法研發周期比較長，目前最好的就是核酸檢測。
加入內標保證檢測質量
一般來說，試劑產品檢測靶點能覆蓋1-3個病毒基因靶點。如由達安基因研發的檢測試劑盒包含單基因、雙基因、三基因檢測，產品檢測樣本類型包括咽拭子、肺泡灌洗液和痰液，配合全自動提取設備，實驗全程自動化處理。
華銀醫葯的產品覆蓋冠狀病毒3個靶點（ORF1a/b基因、N基因、S基因）及1個內源性內標RNase P基因。中山大學達安基因股份有限公司生產的新型冠狀病毒2019-nCoV核酸檢測試劑盒（熒光PCR法）檢測可同時檢測新冠病毒的（ORF1a/b基因、N基因）。
企業在開發產品中還會加入內標，作為參照對比，保證檢測質量。凱普生物科技股份有限公司首席科學家、副總經理謝龍旭博士介紹說,「凱普生物目前已經開發了兩個平台，熒光PCR法和基因測序作為對比篩查。」PCR檢測體系包含有內標引物，即人RNA B2M基因，來監測樣本採集、提取過程，避免假陰性結果；另外設置防污染措施（加入一種酶），將可能存在的PCR產物污染充分降解，避免引起的假陽性結果。「熒光PCR法用於初篩，測出陽性，我們使用基因測序進行再確認。」
華銀醫葯應臨床機構的要求，則在產品中加入人源性內參基因RNase P的檢測，滿足臨床對樣本質量控制的需要，降低假陰性率。
新產品正在研製中，最快30分鍾出結果
早發現、早隔離是阻斷新型冠狀病毒傳播的最關鍵、最有效的途徑。定量檢測、快速檢測和快速確診，同時滿足常溫運輸、保存及使用，成為研發機構的重點攻克方向。
尹傑向記者介紹了檢測的流程：一次檢測從樣本處理到檢測完成大約需要3-3.5小時。過程大概包括2部分，一是核酸提取，通過自動化設備完成核酸提取，減少試驗人員與樣本的接觸時間，大約30-40分鍾；二是核酸檢測，將提取的核酸加入到PCR反應液中放入PCR儀中完成擴增檢測，此過程大約110分鍾。」
近日，為了研發新型冠狀病毒常溫快速檢測試劑盒，位於廣州科學城的廣納信捷與國家納米中心的研發人員從年前開始，研發團隊對引物和探針進行了理論設計和實驗優化，使用迄今為止最高效的轉錄酶和擴增體系，不僅提高了擴增效率，而且大大降低了假陽性率。
廣納信捷董事長馬萬順介紹，該技術可以從新型冠狀病毒感染的肺炎疑似病例、疑似聚集性病例患者的血液、尿液、呼吸道分泌物等樣本中，即可確診新型冠狀病毒ORF1a/b基因和N基因、E基因，最快30分鍾可出結果。
據悉，廣州國際生物島的廣州再生醫學與健康廣東省實驗室也正在加快開發一種可以實現即時檢測的方法，使用咽拭子，該技術只需要簡易儀器即可在30分鍾確定測試對象是否感染了新型冠狀病毒，對檢測環境的要求大幅降低。
核酸檢測是直接區別新型冠狀病毒感染的直接證據
近日，有媒體報道稱多地出現感染者在確診為陽性之前，多次核酸檢測為陰性。如2月7日，新京報報道一位武漢到北京的發熱肺炎患者三次咽拭子核酸檢測為陰性，通過肺泡灌洗檢測才發現新冠病毒核酸陽性。
「如果標本採集不當、標本存放時間過長（病毒及核酸發生降解）等都會造成PCR檢測結果出現假陰性。」蔣軍表示，「任何一種檢測手段都有該方法學的檢測極限濃度，低於這個濃度的檢測結果可靠性就會降低，甚至檢測不到。目前的技術水平來說，RT-PCR的分子檢測已經是檢測極限濃度最低、適合篩查的方法學。」
尹傑也表示，標本採集與標本保存時間不合適造成的假陰性情況比較多見。此外，他提出，有研究顯示少數患者的感染部位僅限下呼吸道，而不在鼻咽部，所以咽拭子反復檢測都是陰性，而CT顯示症狀不斷加重的情況是存在的，對於這種特殊患者建議取下呼吸道的肺泡灌洗液用來做冠狀病毒核酸檢測。
多位企業專家均表示，CT無法區別患者感染了哪種病毒，而核酸檢測能直接甄別出是新型冠狀病毒還是其它微生物感染，是直接的確診證據。
一號樓工作室出品
采寫：南都記者 張伊欣