微流控技術在女性人乳頭瘤病毒感染篩查中的應用

王生余

（江蘇省第二中醫院/南京中醫藥大學附屬第二醫院檢驗科，江蘇 南京 210017）

人乳頭狀瘤病毒（human papilloma virus，HPV）持續感染是女性宮頸癌發生的最主要的病因，并且1996年世界衛生組織（world health orgnization，WHO）將HPV確認為引發宮頸癌的根本性治病因子[1]，因此在女性宮頸癌篩查中有必要進行HPV常規檢測。HPV亞型種類較多，并且研究表明不同型別的HPV亞型與宮頸癌的相關程度不一致。業界將HPV亞型劃分為高危型和低危型兩大類幾十種亞型，同時對這些HPV亞型進行檢測不啻是一項繁瑣的工作，我們采用以微流控技術為核心的芯片平臺對南京地區女性患者HPV的感染狀況進行檢測，以期提供一種快速且生物安全性高的HPV分型檢測手段。現報告如下。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

2017年2月～2018年2月江蘇省第二中醫院婦科門診和住院女性患者中自愿接受陰道HPV感染篩查的，共計2010例。

1.2 儀器和試劑

人乳頭瘤病毒核酸檢測試劑盒I、II（生物芯片法）和BHF-VI核酸芯片檢測儀（北京博暉創新光電技術股份有限公司）。

標本采集和處理HPV檢測標本由婦科醫生按照采樣步驟和要求，采集標本保存于專用保存管內（江蘇健有醫療科技有限公司）冷凍保存待檢。

1.3 HPV分型檢測步驟

按儀器使用說明進行操作，將不同試劑擺放至正確位置，將解凍后樣本混勻，取樣加入芯片上的樣品孔內，按“start”開始運行。芯片點樣陣列為4×8，計32點（說明見圖1A）。結果判讀分高危型18種（含16、18、31、33、35、39、45、51、52、53、56、58、59、66、68、73、82、83型）和6種低危型（含6、11、42、43、44、81型）。≧2個型別者為多重感染。

2 結果與討論

2.1 HPV亞型檢測結果

微流控技術平臺能夠有效地對HPV亞型檢出，具體檢出見圖1所示。

圖1 微流控技術應用于HPV篩查檢測結果圖

圖1A中1、2、3分別為3個不同濃度的內參質控探針所在位置，4、5、6為重復的三個顯色質控探針所在位置，7號左邊為空白對照探針位，8號左邊為陰性對照探針位。A圖所對應檢測樣本為HPV感染陰性標本；B圖所對應檢測樣本為HPV多重感染陽性標本，除前述內參、顯色質控探針位置外，其余著色點皆為HPV亞型陽性雜交陽性半點（HPV42、16、18、51、52、56和58亞型）。

2.2 HPV感染分布

本文中所用芯片涵蓋的24種HPV 亞型均有檢出。經統計，HPV感染陽性率為29.3%，單一HPV亞型感染陽性率為18.2，多重HPV亞型感染陽性率為10.8%。

2.3 微流控技術檢測HPV

目前進行HPV感染檢測的步驟不外乎分三步走，第一步提取靶DNA，第二步擴增，第三步核酸雜交。在操作過程中，既有對工作環境的要求，亦有對操作人員的要求。操作人員必須經PCR流程嚴格培訓合格方可進行操作；不同操作人員手法有所差異，導致最后檢測結果的重復性存在出入；整個操作過程繁瑣和費時總所周知。另外，PCR流程對環境等硬件設施亦有嚴格的要求，多數基層醫院不具備這樣的條件。本報告中所述微流控芯片檢測平臺檢測HPV只需加樣和等待4個半小時左右即可完成。

微流控技術是以分析生物化學為基礎，將微機電加工技術作為依托，以微管道網絡作為結構特征，將各工作單元獨立完成其單一反應或單元操作，同時又能完成相對復雜的工作，使一個由分離、檢測、化學反應等過程組成的動態系統，濃縮于只有幾平方厘米密閉的芯片系統[2]。結合微流控技術的諸多優點[3]，在HPV的檢測上完全可以由微流控技術為核心的芯片實驗室完成，不僅滿足傳統PCR實驗室的要求，并且對操作人員的要求亦相對簡單得多。由此可見，以微流控技術為核心的芯片檢測平臺相比大型實驗室具有尺寸規模小、檢測靈活性高等優勢，檢測設備投入試劑和樣品的使用也明顯減少，同時操作簡便、速度更快、經濟適用，特別適用于缺少昂貴檢驗設備的基層醫療單位和偏遠地區。

[1] 郎景和.子宮頸癌病變防治的幾個問題[J].世界醫學雜志,2004,8(11):1-3.

[2] 吳李剛,周武平,蔣克明,等.基于離心微流技術的陣列化檢測芯片[J].微納電子技術,2016,53(10):658-662.

[3] 邢志芳,呂攀攀和曹國軍.基于微流控技術的分子診斷[J].國際檢驗醫學雜志,2017,38(16):2252-2255.