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方法論加科學儀器 提升核酸檢測的“中國速度”

發布日期:[2021-2-23] 共閱[105]次

   隨著新冠病毒毒株的持續變異,以及我國傳統節日春節的到來,我國疫情防控進入新階段,為了鞏固得之不易的防疫成果,國家衛健委發布2020年春節關于開展核酸檢測的返鄉政策后,各省市隨之跟進,嚴格落實,我國迎來了新一輪大規模的核酸檢測攻堅戰。
 
  其實,自新冠疫情爆發以來,我國已進行過多次大規模的核酸檢測。包括武漢、沈陽、大連等多個人口接近千萬甚至超過千萬的區域級中心城市,甚至不少城市至今已經過不止一輪的全體核酸檢測,如經過三輪大規模核酸檢測后,于2月4日宣布全面恢復復工復產的石家莊。“中國速度”繼“基建狂魔”之后,在核酸檢測方面再一次成為全球焦點。
 
  核酸檢測的中國速度成為外媒焦點
 
  此前青島在發現幾例感染病例后,青島市政府、衛健部門及相關單位迅速反應,在5天里完成了全城1000多萬個核酸檢測,此舉震驚了外媒,《英國電訊報》在報道中稱青島創造了世界紀錄。
 
  與之形成鮮明對比的是去年11月份,英格蘭八大核心城市之一的利物浦市也開展了一次大規模的核酸檢測,這也是英國第一次在一個城市做大規模檢測,檢測數據是該城在兩周內共檢測了約20萬人。
 
  數據的鮮明對比,讓不少人疑惑中國核酸檢測的速度為何如此之快?
 
  科學防控少不了科學的檢測方法 “混采檢測”是關鍵
 
  據此前央視新聞報道,武漢第一次使用了“混采檢測”,簡單來說便是把樣本分成多個小組去檢測。如果A組結果是陽性,那么會通知這一組所有人立刻隔離,并對每人做“單采單檢”,以找到這組樣本里病毒的“源頭”。
 
  當時武漢是把5個樣本以內分成一組一組去檢測,而青島是把10個樣本分為一組,因此檢測速度得到飛速提升,相比個體檢測,在時間成本和人力成本上也大大節省,“混采檢測”隨后便在我國多個城市大規模的核酸檢測工作中得到運用。
 
  然而混采檢測法并不適合于照搬照抄。混采檢測的基本要求是所檢的城市感染率低,如所檢城市已出現數量級的感染情況,那么便不適用。因為陽性病例過多,那么在首輪混采時,會出現眾多小組檢測結果呈陽性,便要經歷第二輪數量龐大的個體單采。我國許多城市常常是在發現少數幾例確診病例的情況下便開展全城混采檢測,首輪混采一組一組檢測下去,陰性居多便進行刪除,這樣檢測速度快,檢測準確性也得到保證,這是基于我國在疫情防控上已取得了重大成果的基礎上開展的。
 
  科學的檢測方法得益于科學儀器 為中國速度提供基礎技術保障
 
  快速核酸檢測的實現基礎源于檢測儀器的科學性運用。目前,市面上運用較多的便是核酸提取儀、實時熒光定量PCR、離心機、病毒采樣箱、病毒采樣管、氣溶膠采集器等。大多數檢測工作還是主要仰仗逆轉錄PCR(RT-PCR)技術來診斷新冠病毒感染,PCR技術可以放大病毒的遺傳物質,使其可被檢測出來。
 
  但 PCR 技術只能擴增 DNA 模板,對 RNA 模板不能直接擴增。 mRNA反轉錄生成的 cDNA 可作為 PCR 的模板進行擴增,這種在 mRNA 反轉錄后進行的 PCR 擴增稱為 RT-PCR 。 其特點是雜交靈敏度高,對 RNA 的質量要求較低。目前該技術廣泛應用于分析基因的轉錄產物、獲取目的基因、合成cDNA探針、構建RNA高效轉錄系統等科研中。
 
  然而這項技術樣品制備的勞動強度較大,對操作人員和設備都提出了較高的要求,典型周轉時間也較慢,超過了24小時。此外,復雜的RT-PCR過程也可能降低臨床敏感性,導致假陰性結果(多次檢測才顯陽性)。
 
  自新冠疫情爆發以來,我國多個科研機構便一直投入大量人力物力成本,以求在實現快速核酸檢測方面有所突破。
 
  據此前國內相關報道,北京大學研發了一種包括10分鐘核酸檢測和5分鐘免疫分析以及雙功能(RNA分析和免疫分析)的COVID-19電子探測器,該探測器是基于石墨烯場效應晶體管(G-FETs)。其檢測系統主要由兩部分組成,一是即插即用的封裝性生物傳感器芯片,二是自行研制的電測量機。ss-DNA探針和病毒RNA之間的雜交程度可以直接轉化為石墨烯通道的電流變化,無需重復PCR過程,從而提供了超低的檢測限(LOD)。
 
  在臨床驗證方面,該方法通過從許多新冠感染患者和健康人身上采集的臨床樣本進行了驗證,檢測結果與基于PCR的光學方法一致,由于排除了從口咽拭子中提取檢測目標,不涉及耗時的PCR步驟,且不需要昂貴的儀器,所以該系統能夠在專業診斷實驗室之外對新冠病毒進行大規模的護理點檢測。
 
  如今,經過一年艱難卓絕的抗疫斗爭,我國在疫情防控方面,已具備科學的方法論,擁有了豐富且行之有效的抗疫經驗,在國際政治舞臺上,贏得了多個國際組織及國家的認可,世衛組織相關發言人多次在公開場合表示,中國的抗疫經驗值得全球借鑒。然而當下全球的抗疫形勢仍嚴峻異常,病毒發生多次變異,當客觀事實處于持續變化時,方法論也將隨之產生改變,各方在借鑒中國經驗時,也當根據自身國情進行調整。
 
  可喜的是,隨著疫苗接種的普及,這場持久戰或將迎來轉折點,對儀器市場而言或許將揭開另一場角逐。

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