从3天到30分钟,全球新冠病毒检测提速1

每经记者：余佩颖文巧张凌霄

一场大范围的抗体检测新冠病毒在大洋彼岸的美国正有条不紊地进行中，4月17日，《自然》最新报道显示，斯坦福大学在加利福尼亚圣克拉拉县抽检的人的抗体测试表明，新冠病毒的实际感染人数有可能是现在官方数字的几十倍。

Bolinas，这座住着位居民的美国旧金山湾区小镇，4月21日开始将对全镇居民进行新冠病毒核酸检测和抗体检测，无论该镇居民是否出现症状。这座宁静小镇也将成为美国第一个实现社区完全检测的地方，而这并非由于当地居民大量感染，截至记者发稿，Bolinas还没有一例确诊病例。

日前中国国内各省市也逐渐向市民开放了核酸检测服务，如北京、哈尔滨，抽样抗体检测也正在开展中。4月16日，武汉市已完成居民血清抽样流行病学调查，抽样人次共计1.1万人。

4月22日，中共中央政治局常委、国务院总理、中央应对新冠肺炎疫情工作领导小组组长李克强主持召开领导小组会议。

会议指出，做到“四早”首要是早发现。做好常态化防控要加快提升检测能力，大规模开展核酸和抗体检测。这既有利于精准防控、维护群众健康，又有助于人员合理流动、推动全面复工复产。要加快提升检测技术，抓紧增加更简便、更高效准确的检测设备生产，医院、口岸等急需方面，扩大商业化应用，做到对重点人群应检尽检，对复工复产中人员聚集的单位、场所优先做到愿检尽检。

图片来源：摄图网

如果说新冠药物是重症病人的一道救命符，新冠疫苗是回归生活常态的一剂强心针，那么新冠检测就是抗击疫情的第一道关口。在与新冠病毒战斗的这一最前线，科研人员前赴后继，与时间争，与产能拼。短短4个月，新冠病毒检测就历经了技术跃进，时长缩短，成本控制，产能提升的过程。如今从核酸检测到抗体检测，从针对性人群到大规模抽样，再到Bolinas的“全民检测”，这是否意味着检测技术大发展的背后，抗击新冠疫情即将走入“全民检测”时代？

“抗体检测可服务于两种目的。一种是了解已经暴露的人口比例，这些信息可帮助政府确定需要采取哪些限制措施和公共卫生干预措施，但是无需为此抽样和检测所有人。另一个目的是帮助个人了解其是否已经感染病毒并具有一定免疫力。”美国麻省理工学院的哈德利·赛克斯（HadleySikes）教授向《每日经济新闻》记者这样说道。

用时短容易操作的抗体检测将替代核酸检测？

新冠疫情暴发于今年1月末，在当时，作为检测新冠病毒的关键钥匙，“核酸检测试剂盒”成为全民的焦点。

而后在2月18日，新加坡首次使用了新冠病毒抗体检测，成功破解来源不明的传染链。“抗体检测（或称血清检测）”成为新冠病毒检测的另一把武器。

那么，核酸检测和抗体检测究竟有何不同呢？

核酸检测是“进行时”检测，大多采用RT-PCR技术（逆转录聚合酶链式反应）来检测受试者是否感染新冠病毒。抗体检测则是“过去时”检测，检测受试者的血清是否存在特异性抗体IgM或IgG，判断受试者是否曾经感染过新冠病毒。抗体检测因操作简便所以远较核酸检测快速。

“不同的检测技术可以达到不同的目的。”赛克斯教授向《每日经济新闻》记者说道。“核酸检测可以检测到患者体内的病毒遗传物质，主要是作为个人诊断检测。而抗体检测并不是针对病毒本身，而是检测受试者体内的抗体，由此判断该受试者是否曾经感染过病毒后痊愈。”

不过，《每日经济新闻》记者注意到，相较于抗体检测，在疫情防控中核酸检测的应用力度更大。

“这是因为研发核酸检测试剂盒更快且更容易。所需要的仅仅是病毒基因组的序列，以及由DNA合成公司设计的能快速与病毒基因序列相匹配的短片段DNA（即‘引物’），这些‘引物’可以通过PCR快速复制病毒的遗传物质。”赛克斯教授向记者解释，“而且核酸检测技术早已经广泛用于检测其他病毒。”目前，通过核酸检测的病毒种类包括HIV、乙肝病毒以及丙肝病毒等。

“而研发抗体检测试剂盒并非易事，需要以某种方式制造、稳定并标记病毒蛋白，而制造蛋白质的难度比短片段DNA要大得多。不过，尽管抗体检测技术的开发较慢，但一旦开发成功，通常只需数分钟即可完成，而且无需仪器辅助检测。”赛克斯教授补充道。

据赛克斯教授介绍，相较抗体检测，核酸检测要求更严苛的实验室条件来分离病毒RNA以保证检测灵敏度。从公开信息也可以看到，核酸检测需要标准的分子检测实验室，专门的仪器和专业的检测人员等。因此，核酸检测并不适用于和患者密切接触人群的大范围快速筛查，而抗体检测就正好弥补了这一缺陷。

《每日经济新闻》记者（以下简称NBD）还就此问题采访询问了德国分子诊断公司Qiagen。

NBD：在新冠病毒检测上，较为普遍的检测技术是RT-PCR（核酸）和血清检测（抗体），其中RT-PCR似乎应用更普遍，这是为什么？

Qiagen：RT-PCR是一项检测采样中是否存在病毒RNA的既定技术，而抗体测试检测的则是被试者样本的免疫反应。

RT-PCR技术是世界各地实验室都熟悉的一项操作，因此（运用RT-PCR检测新冠病毒）的研发和实施速度会更快，且较抗体检测，它可以更早地检测到是否感染，并具有更高的准确性。

RT-PCR检测可以使用不同的样本采集方法，如咽拭子、痰液等，而抗体检测通常依赖于血液样本。

那么，由于检测用时短，易操作的特点，抗体检测是否会逐步取代核酸检测？赛克斯教授对此给出了否定的答案。核酸检测和抗体检测的灵敏度均非%，都会给出假阴性或假阳性的结果。我们还需要更多努力提高检测的准确度。

梅奥诊所传染病血清学实验室主任埃利扎·泰尔（ElitzaTheel）教授也给出了相同的回答，该机构是世界最著名的医疗机构之一，目前已研发出针对新冠病毒的核酸和抗体两种检测方法。泰尔教授进一步解释道，抗体检测不能代替核酸检测，患者需要时间产生对病毒的免疫反应以及达到可检测水平的抗体。因此，感染后不久接受抗体检测的患者也可能会呈现阴性结果。她还告诉《每日经济新闻》记者，目前抗体检测还存在一些局限性，即抗体的存在并不能证明患者对病毒具有免疫力，只是表明他们在过去的某个时间已被感染。4月17日，世卫组织也发出了相同的警告称，还没有证据表明抗体检测可以证明痊愈的患者不会再次被感染。

此外，记者还注意到，除上述两种检测方法外，还有一类抗原检测法，主要是检测病原体表面的病毒S蛋白或N蛋白。但抗原检测试剂盒研发尚未成熟，还未得到大范围使用。

从“天”提速到“分钟”，新冠病毒检测用时正在急剧缩减

4月13日，美国新泽西州罗格斯大学（RutgersUniversity）的生物制剂实验室宣布，通过采集唾液检测新冠病毒的技术已于11日获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的紧急授权批准。

传统的测试方法是检测工作人员用棉花棒去刮取鼻腔和咽喉部位的细胞样本，测试者会产生较强的不适感，且为了降低感染病毒的风险，医务人员需要频繁更换防护装备，这一过程会消耗大量医护用品。而唾液检测技术在解决上述问题上迈进了一大步。

至于检测准确度，罗格斯大学表示，他们已对60位患者进行了唾液和鼻咽两种检测对比，结果显示，唾液测试与鼻咽测试的结果完全相符。

4月16日，在法国巴黎赛诺菲的总部，这家医药巨擘宣布与YC投资的医药科技初创企业Luminostics签署协议，临床科研牵手智能技术，将利用智能手机的光学系统，以期从个人的呼吸样本中检测出新冠病毒。这一技术预计在30分钟或更短的时间范围内完成从样本采集到结果出炉的整个过程。

此项技术有望消除目前新冠检测对专业医疗机构或实验室的依赖，但对于《每日经济新闻》记者的进一步询问，赛诺菲表示目前暂不置评。仅在价格方面向记者表示，价格尚未确定，但会是消费者负担得起的水平。

从第一组新冠病毒基因组序列的公开，到在家云检测设想的出炉未足四月，新冠病毒检测技术的发展可谓是一日千里。同时，样本采集的手段也逐渐走向易操作、零感染、低不适感。尽管呼吸样本还存于设想之中，但唾液检测技术已获得监管机构批准。

除检测技术智能化，样本收集易操作化的发展外，新冠病毒检测还在突破检测时间的极限竞争中大步跃进。

2月15日

中国的河南农业大学张改平院士团队研制出两种试纸，一是新型冠状病毒的核酸（检测）试纸，另一种是新型冠状病毒的抗体（检测）试纸。使用核酸试纸的检测时长需要1.5～2个小时，而使用抗体试纸只需2、3分钟，结果肉眼可见。

3月26日

博世公司宣布其研发的快速核酸检测新冠病毒方案，从样本采集到结果呈现只需要2.5小时。“一般几分钟就可以出结果的针对的是抗体而非病原体本身。”博世公司告诉《每日经济新闻》记者。

3月30日

特朗普“带货”雅培公司的新冠病毒核酸检测产品“IDNOW”，称新冠病毒阳性样本的最快检测时间短至5分钟。

这是否意味着核酸检测时长迈入了“10分钟时代”呢？

事实上，5分钟的检测时间仅为设备读取结果的时间，而进行样本准备、加样、反应液转移等所需时间并未计入在内，以雅培产品的示意图为准可以发现，完成整个过程还是需要23分钟。

除雅培外，分子诊断公司Cepheid和Qiagen都开发出了在1小时内便能知道结果的新冠病毒检测方案。

尽管核酸检测新冠病毒的时间暂未进入10分钟以内，但从最初需要2～3天才能获取结果，已发展到如今最短1小时之内。从“天”到“分钟”，新冠病毒核酸检测时长如何实现急剧缩减的呢？

对于新冠病毒检测时长受什么因素影响这个问题，“将样品送至实验室花费的时间以及执行测试所需的时间，后者通常需要3～4小时。”泰尔教授向《每日经济新闻》这样说道。

其中，“执行测试所需的时间”又受诸多因素影响。“测试方法、流程自动化、实验室测试量、目标（病毒RNA或抗体）和样本类型都会对测试时间产生影响。”上述分子诊断公司Qiagen向《每日经济新闻》解释道。

而上述的公司Cepheid、Qiagen和博世公司能够将整个检测过程缩短至数小时或者1小时是由于床边分子检测（MolecularPoint-of-Care）技术，这种快检方法最大的突破在于改变了样本处理地点，实现一体化检测。在此方法下，被试者的样本不需要送交到实验室，直接在床边使用小型的核酸检测仪就可以完成测试。雅培公司的核酸检测能够将时长缩短至30分钟内，缘于在“执行测试所需的时间上的突破”。“在以小时计的核酸检测中，为了制作足够多的副本，样本的温度必须在三个不同的温度之间循环20～30次或更多。雅培能够将计时单位由小时到分钟，因为其使用了等温扩增技术来复制足够多的病毒核酸，这不需要上述的温度循环，所以速度更快。”赛克斯教授这样向《每日经济新闻》记者解释。

科研人员不断地尝试降低新冠病毒检测成本

随着新冠病毒检测技术的进一步发展，只对有症状者的检测正逐步向大规模人群检测迈进。如何降低检测用品的制造成本和提升检测准确度，也成为了新冠病毒检测中受到公众高度

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