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方法論加科學(xué)儀器 提升核酸檢測的“中國速度”
2021年02月05日 12:00:32
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：7824
近期，多個(gè)省市已落實(shí)開展春節(jié)返鄉(xiāng)的核酸檢測政策，檢測密度之大，人員覆蓋之廣，尤其是檢測速度之快，成為國內(nèi)外焦點(diǎn)，與國外形成鮮明對比。那么，核酸檢測的中國速度秘訣是什么？
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】隨著新冠病毒毒株的持續(xù)變異，以及我國傳統(tǒng)節(jié)日春節(jié)的到來，我國疫情防控進(jìn)入新階段，為了鞏固得之不易的防疫成果，國家衛(wèi)健委發(fā)布2020年春節(jié)關(guān)于開展核酸檢測的返鄉(xiāng)政策后，各省市隨之跟進(jìn)，嚴(yán)格落實(shí)，我國迎來了新一輪大規(guī)模的核酸檢測攻堅(jiān)戰(zhàn)。
其實(shí)，自新冠疫情爆發(fā)以來，我國已進(jìn)行過多次大規(guī)模的核酸檢測。包括武漢、沈陽、大連等多個(gè)人口接近千萬甚至超過千萬的區(qū)域級中心城市，甚至不少城市至今已經(jīng)過不止一輪的全體核酸檢測，如經(jīng)過三輪大規(guī)模核酸檢測后，于2月4日宣布全面恢復(fù)復(fù)工復(fù)產(chǎn)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焦點(diǎn)。
核酸檢測的中國速度成為外媒焦點(diǎn)
此前青島在發(fā)現(xiàn)幾例感染病例后，青島市政府、衛(wèi)健部門及相關(guān)單位迅速反應(yīng)，在5天里完成了全城1000多萬個(gè)核酸檢測，此舉震驚了外媒，《英國電訊報(bào)》在報(bào)道中稱青島創(chuàng)造了世界紀(jì)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(guī)模的核酸檢測，這也是英國第一次在一個(gè)城市做大規(guī)模檢測，檢測數(shù)據(jù)是該城在兩周內(nèi)共檢測了約20萬人。
數(shù)據(jù)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(xué)防控少不了科學(xué)的檢測方法 “混采檢測”是關(guān)鍵
據(jù)此前央視新聞報(bào)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(gè)小組去檢測。如果A組結(jié)果是陽性，那么會(huì)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(dāng)時(shí)武漢是把5個(gè)樣本以內(nèi)分成一組一組去檢測，而青島是把10個(gè)樣本分為一組，因此檢測速度得到飛速提升，相比個(gè)體檢測，在時(shí)間成本和人力成本上也大大節(jié)省，“混采檢測”隨后便在我國多個(gè)城市大規(guī)模的核酸檢測工作中得到運(yùn)用。
然而混采檢測法并不適合于照搬照抄?；觳蓹z測的基本要求是所檢的城市感染率低，如所檢城市已出現(xiàn)數(shù)量級的感染情況，那么便不適用。因?yàn)殛栃圆±^多，那么在首輪混采時(shí)，會(huì)出現(xiàn)眾多小組檢測結(jié)果呈陽性，便要經(jīng)歷第二輪數(shù)量龐大的個(gè)體單采。我國許多城市常常是在發(fā)現(xiàn)少數(shù)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(jìn)行刪除，這樣檢測速度快，檢測準(zhǔn)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(chǔ)上開展的。
科學(xué)的檢測方法得益于科學(xué)儀器 為中國速度提供基礎(chǔ)技術(shù)保障
快速核酸檢測的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)源于檢測儀器的科學(xué)性運(yùn)用。目前，市面上運(yùn)用較多的便是核酸提取儀、實(shí)時(shí)熒光定量PCR、離心機(jī)、病毒采樣箱、病毒采樣管、氣溶膠采集器等。大多數(shù)檢測工作還是主要仰仗逆轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)技術(shù)來診斷新冠病毒感染，PCR技術(shù)可以放大病毒的遺傳物質(zhì)，使其可被檢測出來。
但 PCR 技術(shù)只能擴(kuò)增 DNA 模板，對 RNA 模板不能直接擴(kuò)增。 mRNA反轉(zhuǎn)錄生成的 cDNA 可作為 PCR 的模板進(jìn)行擴(kuò)增，這種在 mRNA 反轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行的 PCR 擴(kuò)增稱為 RT-PCR 。 其特點(diǎn)是雜交靈敏度高，對 RNA 的質(zhì)量要求較低。目前該技術(shù)廣泛應(yīng)用于分析基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、獲取目的基因、合成cDNA探針、構(gòu)建RNA高效轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)等科研中。
然而這項(xiàng)技術(shù)樣品制備的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，對操作人員和設(shè)備都提出了較高的要求，典型周轉(zhuǎn)時(shí)間也較慢，超過了24小時(shí)。此外，復(fù)雜的RT-PCR過程也可能降低臨床敏感性，導(dǎo)致假陰性結(jié)果(多次檢測才顯陽性)。
自新冠疫情爆發(fā)以來，我國多個(gè)科研機(jī)構(gòu)便一直投入大量人力物力成本，以求在實(shí)現(xiàn)快速核酸檢測方面有所突破。
據(jù)此前國內(nèi)相關(guān)報(bào)道，北京大學(xué)研發(fā)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(yīng)晶體管(G-FETs)。其檢測系統(tǒng)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(jī)。ss-DNA探針和病毒RNA之間的雜交程度可以直接轉(zhuǎn)化為石墨烯通道的電流變化，無需重復(fù)PCR過程，從而提供了超低的檢測限(LOD)。
在臨床驗(yàn)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(jìn)行了驗(yàn)證，檢測結(jié)果與基于PCR的光學(xué)方法一致，由于排除了從口咽拭子中提取檢測目標(biāo)，不涉及耗時(shí)的PCR步驟，且不需要昂貴的儀器，所以該系統(tǒng)能夠在專業(yè)診斷實(shí)驗(yàn)室之外對新冠病毒進(jìn)行大規(guī)模的護(hù)理點(diǎn)檢測。
如今，經(jīng)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(xué)的方法論，擁有了豐富且行之有效的抗疫經(jīng)驗(yàn)，在政治舞臺(tái)上，贏得了多個(gè)組織及國家的認(rèn)可，世衛(wèi)組織相關(guān)發(fā)言人多次在公開場合表示，中國的抗疫經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。然而當(dāng)下的抗疫形勢仍嚴(yán)峻異常，病毒發(fā)生多次變異，當(dāng)客觀事實(shí)處于持續(xù)變化時(shí)，方法論也將隨之產(chǎn)生改變，各方在借鑒中國經(jīng)驗(yàn)時(shí)，也當(dāng)根據(jù)自身國情進(jìn)行調(diào)整。
可喜的是，隨著疫苗接種的普及，這場持久戰(zhàn)或?qū)⒂瓉磙D(zhuǎn)折點(diǎn)，對儀器市場而言或許將揭開另一場角逐。
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