病毒的核酸检测是怎么检测的？

操作方法

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什么是核酸？核酸是地球上所有已知的生命体必不可少的一种组成物质。它主要分为两种：脱氧核糖核酸、核糖核酸。脱氧核糖核酸，其实就是我们常说的DNA，地球上几乎所有生物的遗传物质。而许多冠状病毒的遗传物质，则是RNA，也就是核糖核酸。所以病毒核酸检测，其实就是对病毒的遗传物质RNA进行检测。而针对病毒RNA进行检测的技术，还可以分两种：一种是实时荧光RT-PCR，一种是病原宏基因组测序（mNGS）

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实时荧光RT-PCR

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首先要采集样本。由于新冠病毒是通过呼吸道感染人体，所以样本要从呼吸道采集。目前常规的样本类型大致有2类：一类是用咽拭子、鼻拭子在人的上呼吸道（咽部或鼻腔）擦拭采集；另一类是收集下呼吸道痰液、支气管灌洗液、肺泡灌洗液等。采集到的样本将被严格封存，送到实验室。那里是检测员让病毒“现形”的战场。

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提取病毒的RNA先从样本中提取出病毒的RNA。具体来说，就是在样本中加入核酸提取试剂，把病毒破坏，让核酸释放出来。*提取病毒核算必须在高级别的生物安全柜内完成。图为水母实验室小姐姐使用生物安全柜进行的操作演示。

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把病毒RNA“反转录”成cDNA通过反转录技术（RT），把病毒的RNA“反转”成一种特异DNA，即cDNA（因为病毒RNA结构不稳定，所以把病毒RNA转换成稳定的cDNA会更方便检测）这里会用到核酸检测试剂盒中一种叫“反转录酶”的物质。而完成转录后，所有工作都将围绕cDNA展开。

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进行cDNA的扩增与检测简单说就是扩增cDNA的数量。这里应用的就是PCR，全称聚合酶链式反应。具体来说，就是借助试剂盒中一些特殊物质，让cDNA不断复制，使其数量呈指数式增长。所谓RT-PCR，就是将RNA的反转录（RT）和cDNA的扩增（PCR）相结合的技术。当cDNA扩增的同时，试剂盒中还有一种叫荧光探针的东西同时工作。它会释放荧光信号，cDNA每完成一次扩增，荧光信号就会增加一点，而PCR检测仪就能记录到一个荧光信号增加的Ct值。*图中左边白色的仪器叫QPCR仪。上面说到的转录、扩增、检测都是在这台QPCR仪上完成。电脑上显示的红线，我们也可以理解为Ct值的曲线。

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出结果这一步就是根据检测仪记录的Ct值，进行检测结果分析。理想状态下，如果样本中有新冠病毒，那么在cDNA完成预订次数的扩增后，检测仪记录的Ct值就会形成一个逐渐上升的S形曲线，检测结果为阳性；如果没有类似的S型曲线，检测结果就为阴性。做完以上所有工作，通常需要4~6小时。

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基因测序技术

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病原宏基因组测序（mNGS），是针对病原微生物（细菌、真菌、病毒和寄生虫等）使用的基因测序技术。它的原理就比较简单了。首先，我们要掌握病毒的基因序列。然后是检测。在实验室里，技术人员利用基因测序仪器，针对样本中提取的病毒RNA或总核酸进行检测。当样本中检测出的病毒基因序列，与已知的新冠病毒基因序列高度同源，就可以确诊感染。

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基因测序是一个更加复杂且耗时的过程，可以简单归纳为以下7个步骤：① 采集样本：与前面介绍一致② 从样本中提取出病毒RNA：与前面介绍一致③ 把病毒RNA反转录为cDNA：为了便于检测，测序也需要进行反转录。④ 文库构建：翻译过来，就是把完整的DNA链条打碎成片段，接着给DNA片段末端修复，然后给DNA片段加上独有的样本编码（用于识别这个样本是谁的），并把DNA片段用一个接头固定起来，方便测序……⑤ 高通量测序：通过高通量测序仪，把文库的核酸序列检测出来。⑥ 生物信息分析：把测出的DNA序列与已有的数据库进行比对。⑦ 出具检测报告

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这样一套完整的病毒基因测序流程，加上出结果，通常需要24~72小时。

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