新冠病毒檢測技術分析研究

姚文娟

【摘要】新型嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）感染人體后引起新型冠狀病毒肺炎（COVID-19），目前在全球大范圍流行，對人類健康造成巨大的威脅。因為該病毒是RNA正鏈病毒，在傳播過程非常容易變異，目前流行的奧密克戎突變株，大多是無癥狀感染者，具有傳播隱秘的特點，因此找到快速，準確，高效診斷該病毒的檢測手段非常重要。本文就目前新冠病毒檢測技術進行匯總分析，旨在為保障公共衛生安全，預防和控制感染傳播提供診斷支持與幫助。

【關鍵詞】新冠病毒;檢測技術;研究

【中圖分類號】R51 【文獻標識碼】A 【文章編號】2026-5328（2022）04--01

新型嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）從2019年流行開后，一直以非常快的速度傳播，從最初的野生型病毒不斷突變進化成現在的奧密克戎突變株，目前全世界累計感染人數520405719人，現有確診人數22282379人，最近流行的奧密克戎突變株，傳播力度強，無癥狀感染者居多。想要快速控制疫情的傳播，需要找到快速，準確，高效診斷該病毒的檢測手段。目前檢測新冠病毒的方法有逆轉錄-聚合酶鏈反應法（RT-PCR）達到擴增病原體的核酸（RNA），檢測病毒的蛋白即抗原檢測，檢測病毒感染后產生的抗體即抗體檢測[1]，本文就目前新冠病毒檢測技術進行匯總分析，旨在為保障公共衛生安全，預防和控制感染傳播提供診斷支持與幫助。

1. 核酸檢測

隨著SARS-CoV-2基因組測序解析工作的完成，解碼該病毒序列結構，此病毒具有大概29000個堿基，12個個蛋白編碼區/開放讀碼框（ORF），開放閱讀框ORF 1ab 與SARS病毒有著明顯的不同，而且這個區域相對保守，變異性較小，因此成為檢測SARS-CoV-2的一個生物靶標[2]。此外，N和E蛋白的基因也能作為檢測的序列。目前常用的檢測技術有實時熒光逆轉錄PCR 法，國內使用該技術一般會同時檢測ORF1ab 基因和N 基因，這個檢測技術具有檢測速度較快、成本相對低廉的特點，不過需要設計出靈敏度好、特異性強的PCR 引物和熒光探針來提高擴增效率，減少假陽性率出現，常用的RT-PCR方法，提取23分鐘，擴增90分鐘;此外還有恒溫擴增-實時熒光法（RT-LAMP），該技術具有靈敏度高，反應速度快的特點，很適合在邊境口岸進行快速檢測;RNA捕獲探針法，這種方法檢測病毒的靈敏度和特異性都很強，實現高通量檢測，排除人為誤差。

2. 抗原檢測

SARS-CoV-2冠狀病毒是β屬含有包膜的單個正義鏈RNA病毒，大小為直徑60 ～140 nm，呈現為圓形或橢圓形的顆粒，病毒的包膜蛋白能夠向四周延伸的凸起，所以像刺突一樣，因此也稱為冠狀病毒。SARS-CoV-2冠狀病毒的構成主要是以下幾個蛋白：核衣殼蛋白（ nucleocapsid protein ，N），刺突表面糖蛋白（spike protein ，S），包膜蛋白（envelope protein，E），基質蛋白（ matrix protein ， M），其中S蛋白上的RBD受體能夠和人體的ACE2受體結合侵入細胞，因為S蛋白位于病毒表面，容易被免疫系統識別，N蛋白在包裝病毒基因組RNA，在病毒復制、組裝、釋放和干擾宿主細胞的過程中有著重要的作用[3]，所以這兩種蛋白常作為檢測靶標。SARS-CoV-2抗原檢測能夠在大規模篩查中起到重要作用，在RT-PCR檢測不太方便或者結果出具較慢的時候，可以快速識別感染SARS-CoV-2的患者，通過這種檢測能夠有效防止病毒傳播，對患者進行及時的治療，第九版新冠診療指南提出使用抗原檢測，抗原檢測不需要專業人士進行操作，普通人在家就能進行檢測，上海疫情期間很多居民都是采用抗原檢測進行自測，極大的提高檢測效率，減少病毒傳播的風險。目前使用最多的是膠體金免疫層析法（GICA法），該方法是基于抗原抗體的特異性結合和顯色原理，通過人源化特異性的N蛋白和S蛋白的抗體來檢測是否含有病毒抗原，目前常用的是卡條形式，通過采取鼻拭子樣品與稀釋液混合，之后用滴瓶加樣到上樣孔中，等待10～15分鐘即可出結果，通過看T線和C線來判斷結果，操作簡便，出結果快捷，成本低廉、不需要專業設備，適合大范圍篩查。不過，快速抗原檢測技術沒有RT-PCR檢測敏感，只有在病毒載量很高時，抗原檢測的靈敏度和特異性才較好。總體來說，抗原檢測的靈敏度相對不高，即使檢測陰性也不能完全排除感染病毒的可能性，會有假陰性存在。

3. 抗體檢測

人體感染新冠病毒后，外膜結構蛋白就會刺激體內免疫細胞產生特異抗體，分為IgM或IgG二類抗體，IgM抗體出現較早，IgG抗體出現較晚[4]。目前常用的檢測技術有膠體金免疫層析法、酶聯免疫法、磁微粒化學發光法、上轉發光免疫層析法、量子點熒光免疫層析、化學發光法、直接化學發光法和等。使用較多的還是膠體金免疫層析法（GICA法），該方法是基于抗原抗體的特異性結合和顯色原理，通過膠體金標記的S和N蛋白結合鼠IgG，C線是羊抗鼠的IgG抗體，T線是鼠抗人的IgM和IgG抗體，通過采取靜脈全血、血清或血漿樣品與稀釋液混合，之后用滴瓶加樣到上樣孔中，等待10～15分鐘即可出結果，通過看T線和C線來判斷結果，操作簡便，出結果快捷，成本低廉、不需要專業設備。酶聯免疫法也可以檢測抗體，包括中和抗體，總抗體，總的來說，IgA的ELISA 檢測的靈敏度更高，IgG的ELISA檢測特異性更高[5]。

4. 小結

抗體血清學相比，核酸檢測能夠檢測到處于窗口期的患者，及早發現感染者，是新型冠狀病毒檢測的“金標準”，但是對檢測設備或平臺要求較高，高靈敏度的RT-PCR儀器價格昂貴，對實驗室的潔凈度和操作人員要求也較高。此外，核酸檢測耗時較長，考慮到樣本運輸、樣本積壓的情況，通常最快4小時才可以報告結果。抗原或抗體檢測時間較短，但是特異性和靈敏度不如核酸檢測。

參考文獻：

[1] 王淑燕，李娜，張欣悅，等.新冠病毒 SARS-CoV-2檢測方法研究進展[J].實驗室研究與探索，2020，39（5）：1-7.

[2] 武英，周洪彬，張玨，等.新冠肺炎病毒SARS-CoV-2國內檢測方法匯總[J]. 國外醫藥抗生素分冊，2020，41（4）：296-301.

[3] 魯雙艷，吳琳，劉成宇，等. 新型冠狀病毒特異性抗體IgM、IgG的臨床意義[J].中國輸血雜志，2021，34（8）：861-864.

[4] 余靜怡，余方友. 新冠病毒實驗室常見檢測方法[J].中華醫院感染學雜志，2022，32（4）：635-640.

[5] 黃紅艷. 新型冠狀病毒檢測技術專利分析[J].廣東化工，2022，49（6）：177-179.