新冠病毒检测技术分析研究

姚文娟

【摘要】新型严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染人体后引起新型冠状病毒肺炎（COVID-19），目前在全球大范围流行，对人类健康造成巨大的威胁。因为该病毒是RNA正链病毒，在传播过程非常容易变异，目前流行的奥密克戎突变株，大多是无症状感染者，具有传播隐秘的特点，因此找到快速，准确，高效诊断该病毒的检测手段非常重要。本文就目前新冠病毒检测技术进行汇总分析，旨在为保障公共卫生安全，预防和控制感染传播提供诊断支持与帮助。

【关键词】新冠病毒;检测技术;研究

【中图分类号】R51 【文献标识码】A 【文章编号】2026-5328（2022）04--01

新型严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）从2019年流行开后，一直以非常快的速度传播，从最初的野生型病毒不断突变进化成现在的奥密克戎突变株，目前全世界累计感染人数520405719人，现有确诊人数22282379人，最近流行的奥密克戎突变株，传播力度强，无症状感染者居多。想要快速控制疫情的传播，需要找到快速，准确，高效诊断该病毒的检测手段。目前检测新冠病毒的方法有逆转录-聚合酶链反应法（RT-PCR）达到扩增病原体的核酸（RNA），检测病毒的蛋白即抗原检测，检测病毒感染后产生的抗体即抗体检测[1]，本文就目前新冠病毒检测技术进行汇总分析，旨在为保障公共卫生安全，预防和控制感染传播提供诊断支持与帮助。

1. 核酸检测

随着SARS-CoV-2基因组测序解析工作的完成，解码该病毒序列结构，此病毒具有大概29000个碱基，12个个蛋白编码区/开放读码框（ORF），开放阅读框ORF 1ab 与SARS病毒有着明显的不同，而且这个区域相对保守，变异性较小，因此成为检测SARS-CoV-2的一个生物靶标[2]。此外，N和E蛋白的基因也能作为检测的序列。目前常用的检测技术有实时荧光逆转录PCR 法，国内使用该技术一般会同时检测ORF1ab 基因和N 基因，这个检测技术具有检测速度较快、成本相对低廉的特点，不过需要设计出灵敏度好、特异性强的PCR 引物和荧光探针来提高扩增效率，减少假阳性率出现，常用的RT-PCR方法，提取23分钟，扩增90分钟;此外还有恒温扩增-实时荧光法（RT-LAMP），该技术具有灵敏度高，反应速度快的特点，很适合在边境口岸进行快速检测;RNA捕获探针法，这种方法检测病毒的灵敏度和特异性都很强，实现高通量检测，排除人为误差。

2. 抗原检测

SARS-CoV-2冠状病毒是β属含有包膜的单个正义链RNA病毒，大小为直径60 ～140 nm，呈现为圆形或椭圆形的颗粒，病毒的包膜蛋白能够向四周延伸的凸起，所以像刺突一样，因此也称为冠状病毒。SARS-CoV-2冠状病毒的构成主要是以下几个蛋白：核衣壳蛋白（ nucleocapsid protein ，N），刺突表面糖蛋白（spike protein ，S），包膜蛋白（envelope protein，E），基质蛋白（ matrix protein ， M），其中S蛋白上的RBD受体能够和人体的ACE2受体结合侵入细胞，因为S蛋白位于病毒表面，容易被免疫系统识别，N蛋白在包装病毒基因组RNA，在病毒复制、组装、释放和干扰宿主细胞的过程中有着重要的作用[3]，所以這两种蛋白常作为检测靶标。SARS-CoV-2抗原检测能够在大规模筛查中起到重要作用，在RT-PCR检测不太方便或者结果出具较慢的时候，可以快速识别感染SARS-CoV-2的患者，通过这种检测能够有效防止病毒传播，对患者进行及时的治疗，第九版新冠诊疗指南提出使用抗原检测，抗原检测不需要专业人士进行操作，普通人在家就能进行检测，上海疫情期间很多居民都是采用抗原检测进行自测，极大的提高检测效率，减少病毒传播的风险。目前使用最多的是胶体金免疫层析法（GICA法），该方法是基于抗原抗体的特异性结合和显色原理，通过人源化特异性的N蛋白和S蛋白的抗体来检测是否含有病毒抗原，目前常用的是卡条形式，通过采取鼻拭子样品与稀释液混合，之后用滴瓶加样到上样孔中，等待10～15分钟即可出结果，通过看T线和C线来判断结果，操作简便，出结果快捷，成本低廉、不需要专业设备，适合大范围筛查。不过，快速抗原检测技术没有RT-PCR检测敏感，只有在病毒载量很高时，抗原检测的灵敏度和特异性才较好。总体来说，抗原检测的灵敏度相对不高，即使检测阴性也不能完全排除感染病毒的可能性，会有假阴性存在。

3. 抗体检测

人体感染新冠病毒后，外膜结构蛋白就会刺激体内免疫细胞产生特异抗体，分为IgM或IgG二类抗体，IgM抗体出现较早，IgG抗体出现较晚[4]。目前常用的检测技术有胶体金免疫层析法、酶联免疫法、磁微粒化学发光法、上转发光免疫层析法、量子点荧光免疫层析、化学发光法、直接化学发光法和等。使用较多的还是胶体金免疫层析法（GICA法），该方法是基于抗原抗体的特异性结合和显色原理，通过胶体金标记的S和N蛋白结合鼠IgG，C线是羊抗鼠的IgG抗体，T线是鼠抗人的IgM和IgG抗体，通过采取静脉全血、血清或血浆样品与稀释液混合，之后用滴瓶加样到上样孔中，等待10～15分钟即可出结果，通过看T线和C线来判断结果，操作简便，出结果快捷，成本低廉、不需要专业设备。酶联免疫法也可以检测抗体，包括中和抗体，总抗体，总的来说，IgA的ELISA 检测的灵敏度更高，IgG的ELISA检测特异性更高[5]。

4. 小结

抗体血清学相比，核酸检测能够检测到处于窗口期的患者，及早发现感染者，是新型冠状病毒检测的“金标准”，但是对检测设备或平台要求较高，高灵敏度的RT-PCR仪器价格昂贵，对实验室的洁净度和操作人员要求也较高。此外，核酸检测耗时较长，考虑到样本运输、样本积压的情况，通常最快4小时才可以报告结果。抗原或抗体检测时间较短，但是特异性和灵敏度不如核酸检测。

参考文献：

[1] 王淑燕，李娜，张欣悦，等.新冠病毒 SARS-CoV-2检测方法研究进展[J].实验室研究与探索，2020，39（5）：1-7.

[2] 武英，周洪彬，张珏，等.新冠肺炎病毒SARS-CoV-2国内检测方法汇总[J]. 国外医药抗生素分册，2020，41（4）：296-301.

[3] 鲁双艳，吴琳，刘成宇，等. 新型冠状病毒特异性抗体IgM、IgG的临床意义[J].中国输血杂志，2021，34（8）：861-864.

[4] 余静怡，余方友. 新冠病毒实验室常见检测方法[J].中华医院感染学杂志，2022，32（4）：635-640.

[5] 黄红艳. 新型冠状病毒检测技术专利分析[J].广东化工，2022，49（6）：177-179.

猜你喜欢检测技术研究什么是《清明上河图》，现在就带你研究中学生天地(A版)(2022年5期)2022-05-27公司研究证券市场红周刊(2018年17期)2018-05-14谁说小孩不能做研究？军事文摘·科学少年(2017年4期)2017-06-20Applications of Deep Mixing to Earthquake Disaster Mitigation地震研究(2017年1期)2017-04-10A Thought：What have We Learned from Natural Disasters？ Five Years after the Great East Japan Earthquake地震研究(2017年1期)2017-04-10对周期函数最小正周期判定法的研究与应用数学学习与研究(2017年2期)2017-03-06食品安全检测技术研究现状中小企业管理与科技·上旬刊(2016年11期)2016-11-28公路工程试验检测存在的问题及措施价值工程(2016年30期)2016-11-24煤矿机电产品检测技术科学与财富(2016年15期)2016-11-24浅谈现代汽车检测技术与安全管理科技视界(2016年20期)2016-09-29