現在已經眾所周知，核酸檢測在新冠病毒感染的診斷中發(fā)揮著關鍵作用,。在醫(yī)院,，核酸檢測是診斷新冠病毒感染的金標準,。而在醫(yī)院之外，核酸檢測還可以用來做大范圍的篩查,，盡可能找出還在潛伏期的無癥狀感染者,。尤其當下復工在即，篩查可以大大降低辦公室傳染的風險,。可你們知道核酸檢測是怎么發(fā)現病毒的嗎,？這種黑科技是怎么讓看不見的病毒“顯形”的？現在小編就來給大家說說核酸檢測的原理,。全文簡單易懂,，一起漲知識！ 首先認識一下,，什么是核酸,？核酸是地球上所有已知的生命體必不可少的一種組成物質。它主要分為兩種：脫氧核糖核酸,、核糖核酸。
脫氧核糖核酸,，其實就是我們常說的DNA,，地球上幾乎所有生物的遺傳物質。而許多冠狀病毒的遺傳物質,，則是RNA,，也就是核糖核酸。所以病毒核酸檢測,，其實就是對病毒的遺傳物質RNA進行檢測,。而針對病毒RNA進行檢測的技術，還可以分兩種：一種是實時熒光RT-PCR,，一種是病原宏基因組測序（mNGS）
*圖為冠狀病毒,。它的外層是包膜和蛋白質，里面是它的遺傳物質RNA,。
它們都是用于診斷新冠病毒感染的方法,。但核酸檢測因為速度快（4~6小時）而應用更多，而基因測序比較慢（24~72小時）,，所以用的比較少,。一般對于高度疑似新冠病毒感染、但核酸檢測是陰性的病人,，會利用基因測序技術進一步確認,。圖為《新型冠狀病毒肺炎診療方案》試行第六版，新型冠狀病毒肺炎確診的病原學依據首先要采集樣本,。由于新冠病毒是通過呼吸道感染人體,，所以樣本要從呼吸道采集。目前常規(guī)的樣本類型大致有2類：一類是用咽拭子,、鼻拭子在人的上呼吸道（咽部或鼻腔）擦拭采集,；另一類是收集下呼吸道痰液、支氣管灌洗液,、肺泡灌洗液等,。采集到的樣本將被嚴格封存，送到實驗室,。那里是檢測員讓病毒“現形”的戰(zhàn)場,。為了避免晦澀難懂,，此處略去幾百個火星文,。小編將通過一個大致的檢測流程來介紹這一黑科技。我們還實拍了水母基因實驗室里的設備和工具,，并由可愛的實驗室小姐姐友情出鏡,，給大家做一個操作演示。先從樣本中提取出病毒的RNA,。具體來說,，就是在樣本中加入核酸提取試劑，把病毒破壞,，讓核酸釋放出來,。*提取病毒核算必須在高級別的生物安全柜內完成。圖為水母實驗室小姐姐使用生物安全柜進行的操作演示,。通過反轉錄技術（RT）,，把病毒的RNA“反轉”成一種特異DNA，即cDNA（因為病毒RNA結構不穩(wěn)定,，所以把病毒RNA轉換成穩(wěn)定的cDNA會更方便檢測）這里會用到核酸檢測試劑盒中一種叫“反轉錄酶”的物質,。而完成轉錄后，所有工作都將圍繞cDNA展開,。簡單說就是擴增cDNA的數量,。這里應用的就是PCR，全稱聚合酶鏈式反應,。具體來說,，就是借助試劑盒中一些特殊物質，讓cDNA不斷復制,，使其數量呈指數式增長,。所謂RT-PCR，就是將RNA的反轉錄（RT）和cDNA的擴增（PCR）相結合的技術,。 當cDNA擴增的同時,，試劑盒中還有一種叫熒光探針的東西同時工作,。它會釋放熒光信號，cDNA每完成一次擴增,，熒光信號就會增加一點,，而PCR檢測儀就能記錄到一個熒光信號增加的Ct值。*圖中左邊白色的儀器叫QPCR儀,。上面說到的轉錄,、擴增、檢測都是在這臺QPCR儀上完成,。電腦上顯示的紅線,，我們也可以理解為Ct值的曲線。這一步就是根據檢測儀記錄的Ct值,，進行檢測結果分析,。理想狀態(tài)下，如果樣本中有新冠病毒,，那么在cDNA完成預訂次數的擴增后,，檢測儀記錄的Ct值就會形成一個逐漸上升的S形曲線，檢測結果為陽性,；如果沒有類似的S型曲線,，檢測結果就為陰性。現在明白什么是實時熒光RT-PCR了嗎,？檢測人員就是這樣診斷新冠病毒感染的,。病原宏基因組測序（mNGS）,，是針對病原微生物（細菌,、真菌、病毒和寄生蟲等）使用的基因測序技術,。它的原理就比較簡單了,。首先，我們要掌握病毒的基因序列,。（中國科學家在發(fā)現新冠病毒后5天就鑒定分析出了它的基因組序列,，此處應有掌聲！）然后是檢測,。在實驗室里,，技術人員利用基因測序儀器，針對樣本中提取的病毒RNA或總核酸進行檢測,。當樣本中檢測出的病毒基因序列,，與已知的新冠病毒基因序列高度同源,，就可以確診感染。基因測序是一個更加復雜且耗時的過程,，可以簡單歸納為以下7個步驟：③ 把病毒RNA反轉錄為cDNA：為了便于檢測,，測序也需要進行反轉錄。④ 文庫構建：翻譯過來,，就是把完整的DNA鏈條打碎成片段,，接著給DNA片段末端修復，然后給DNA片段加上獨有的樣本編碼（用于識別這個樣本是誰的）,，并把DNA片段用一個接頭固定起來,，方便測序……⑤ 高通量測序：通過高通量測序儀，把文庫的核酸序列檢測出來,。⑥ 生物信息分析：把測出的DNA序列與已有的數據庫進行比對,。這樣一套完整的病毒基因測序流程，加上出結果,，通常需要24~72小時,。
基因測序還有個特異功能：如果病人同時感染了多種病毒，基因測序也能夠發(fā)現,。敲黑板：以上圖片展示的，僅僅是水母基因實驗室小姐姐的操作演示,，不是實際的病毒核酸檢測操作,。而真正的病毒核酸檢測過程極為嚴格，需要全程嚴格消毒,，且工作人員全程三級防護（穿防護服,，戴N95口罩、護目鏡,、雙層手套,、腳套）。因為這是在與病毒打交道,。從采集樣本到檢測,，每一個步驟都兇險萬分，一不小心就有被病毒感染的可能,。所以我們感恩戰(zhàn)斗在抗疫滅毒一線醫(yī)生和忽視,，但也要記住這樣一群人：他們不接觸患者，卻每天都在實驗室里與病毒零距離打交道,；他們看似不在一線,，實則處在超一線！助力全國抗疫滅毒當面對病毒侵襲,，專業(yè)資源和人才會顯得尤為珍貴,。哪怕多一位專業(yè)志愿者、多一臺PCR檢測儀,、多一個試劑盒,，都能為這場攻堅戰(zhàn)創(chuàng)造無可估量的力量。我們也深知,，勿以善小而不為,。因此在疫情爆發(fā)后，水母基因迅速開展了相關工作,。近期,，我們與一批擁有測序儀、實驗室,、試劑盒等專業(yè)資源的企業(yè)/機構,，共同發(fā)起了【抗疫滅毒聯合行動聯盟】，為抗疫滅毒貢獻一份力量,。截至目前,，已有53家企業(yè)/機構加入，覆蓋北京,、湖北,、遼寧、廣東,、浙江,、江西、福建,、上海,、黑龍江、天津等18個省市區(qū),。他們愿意暫停正在進行的部分科研工作和業(yè)務運營，為抗疫滅毒提供PCR實驗室,、基因擴增檢驗實驗室,、P2實驗室、CAP認證實驗室場地,，自動化核酸儀,、全自動毛細管電泳儀、測序儀,、PCR儀器,，檢測試劑盒、專業(yè)人員，以及捐資上千萬元,。聯盟成員將根據當地疾控部門的具體需求和指引,，通過人員培訓、儀器借用,、試劑捐贈,、資源共享等方式，協(xié)助湖北以及全國其它有迫切需求的區(qū)域,，盡快建立或者升級新型冠狀病毒檢測實驗室,。當下復工在即，響應國家號召,，我們也將協(xié)調各方資源,，面相全國各地的企業(yè)提供員工體檢篩查的服務，幫助企業(yè)降低復工感染的風險,，盡快安全地恢復生產運營,。如果你所在的企業(yè)，目前正面臨復工難題,，希望盡快排除隱患,，在確保員工安全的情況下盡快復工，都可以通過水母基因獲得幫助,。水母基因作為抗疫滅毒行動聯盟成員之一,，可以幫你推薦或聯系你所在地區(qū)的專業(yè)檢測機構。聯盟中的53家企業(yè)/機構非常愿意提供幫助,。
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