在抗击新冠疫情的战场上,PCR核酸检测无疑是最关键的“侦察兵”。它拥有一双“火眼金睛”,能够精准地揪出新型冠状病毒的踪迹。那么,核酸检测究竟是如何工作的?它的准确性又有多高呢?今天,就让我们一起揭开新型冠状病毒核酸检测的神秘面纱。
一、核酸检测的原理:寻找病毒的“身份证”
新冠病毒核酸检测,简单来说,就是检测我们体内是否存在新冠病毒的核酸(RNA)。病毒虽小,却有着独特的遗传物质。新冠病毒的核酸就像是它的 “身份证”,每种病毒的核酸内部核糖核苷酸的数量和排列顺序不同,这使得新冠病毒具有特异性,而核酸检测就是对这个 “身份证” 进行特异性检测。当新冠病毒感染人体后,会在鼻腔、咽部、下呼吸道等部位 “安营扎寨” 并大量繁殖。通过采集鼻咽拭子、咽拭子等标本,就能获取可能存在的病毒核酸,进而判断人体是否感染了新冠病毒。
新冠病毒核酸检测主要利用逆转录实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)技术来判断阴阳性。其具体过程如下:
- 核酸提取:这是检测的第一步,技术人员会使用专业技术,从采集的样本(如咽拭子、鼻咽拭子)中提取新冠病毒的核酸。就像治安警察一样把无关人员清除现场,这一步就是要把所有生物的核酸从复杂的样本环境中分离出来,提取出纯净的病毒 RNA,为后续检测做准备。
- 逆转录:新冠病毒的遗传物质是单链 RNA,而单链RNA在反复的升温降温实验环境中不稳定。所以,这时候就需要逆转录酶登场,它能将提取出来的病毒 RNA 逆转录生成互补 DNA(cDNA)。这一步就像是把 RNA 的信息 “翻译” 成 PCR 能识别的 DNA 形式从而继续后面的实验。
- 实时荧光定量 PCR 扩增与结果判定:得到 cDNA 后,就进入到 PCR 扩增阶段。PCR 技术就像是一个超级复印机,能把目标 DNA 片段大量扩增。在这个反应体系中,除了 cDNA 模板,还加入了一对引物、一个特异性的荧光探针等。
引物就像刑警,检查现场所有核酸的‘身份证’信息,引导 DNA 聚合酶找到要复制的新型冠状病毒核酸片段,并不停的复印新冠核酸片段,让现场中的新型冠状病毒核酸片段急剧增多。荧光探针则是关键的 “报告员”,每复印一条新的新冠病毒核酸片段,就会有一个荧光分子形成,实现荧光信号累积与 PCR 产物形成同步。随着扩增循环次数增加,荧光信号不断增强。通过荧光定量 PCR 仪,就能实时监测荧光信号强度变化。并根据现场信息设置一条警戒线(阈值),荧光信号越早突破警戒线(Ct 值越低),病毒核酸浓度就越高;反之,Ct 值越高,病毒核酸浓度就越少。
在抗击新冠疫情的战场上,PCR核酸检测无疑是最关键的“侦察兵”。它拥有一双“火眼金睛”,能够精准地揪出新型冠状病毒的踪迹。那么,核酸检测究竟是如何工作的?它的准确性又有多高呢?今天,就让我们一起揭开新型冠状病毒核酸检测的神秘面纱。
一、核酸检测的原理:寻找病毒的“身份证”
新冠病毒核酸检测,简单来说,就是检测我们体内是否存在新冠病毒的核酸(RNA)。病毒虽小,却有着独特的遗传物质。新冠病毒的核酸就像是它的 “身份证”,每种病毒的核酸内部核糖核苷酸的数量和排列顺序不同,这使得新冠病毒具有特异性,而核酸检测就是对这个 “身份证” 进行特异性检测。当新冠病毒感染人体后,会在鼻腔、咽部、下呼吸道等部位 “安营扎寨” 并大量繁殖。通过采集鼻咽拭子、咽拭子等标本,就能获取可能存在的病毒核酸,进而判断人体是否感染了新冠病毒。
新冠病毒核酸检测主要利用逆转录实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)技术来判断阴阳性。其具体过程如下:
- 核酸提取:这是检测的第一步,技术人员会使用专业技术,从采集的样本(如咽拭子、鼻咽拭子)中提取新冠病毒的核酸。就像治安警察一样把无关人员清除现场,这一步就是要把所有生物的核酸从复杂的样本环境中分离出来,提取出纯净的病毒 RNA,为后续检测做准备。
- 逆转录:新冠病毒的遗传物质是单链 RNA,而单链RNA在反复的升温降温实验环境中不稳定。所以,这时候就需要逆转录酶登场,它能将提取出来的病毒 RNA 逆转录生成互补 DNA(cDNA)。这一步就像是把 RNA 的信息 “翻译” 成 PCR 能识别的 DNA 形式从而继续后面的实验。
- 实时荧光定量 PCR 扩增与结果判定:得到 cDNA 后,就进入到 PCR 扩增阶段。PCR 技术就像是一个超级复印机,能把目标 DNA 片段大量扩增。在这个反应体系中,除了 cDNA 模板,还加入了一对引物、一个特异性的荧光探针等。
引物就像刑警,检查现场所有核酸的‘身份证’信息,引导 DNA 聚合酶找到要复制的新型冠状病毒核酸片段,并不停的复印新冠核酸片段,让现场中的新型冠状病毒核酸片段急剧增多。荧光探针则是关键的 “报告员”,每复印一条新的新冠病毒核酸片段,就会有一个荧光分子形成,实现荧光信号累积与 PCR 产物形成同步。随着扩增循环次数增加,荧光信号不断增强。通过荧光定量 PCR 仪,就能实时监测荧光信号强度变化。并根据现场信息设置一条警戒线(阈值),荧光信号越早突破警戒线(Ct 值越低),病毒核酸浓度就越高;反之,Ct 值越高,病毒核酸浓度就越少。
二、核酸检测的准确性:高精度的“病毒探测仪”
核酸检测的准确性非常高,可以说是目前检测新型冠状病毒的“金标准”。它的灵敏度和特异性都非常出色。
灵敏度是指检测方法能够检测到的最低病毒浓度。核酸检测的灵敏度非常高,即使样本中只有极少量的病毒RNA,也能被检测出来。这意味着即使在病毒载量很低的早期感染阶段,核酸检测也能够准确地发现病毒的存在。
特异性是指检测方法能够准确区分病毒和其他物质的能力。核酸检测的特异性也非常高,它能够精准地识别新型冠状病毒的RNA序列,而不会与其他病毒或人体自身的RNA混淆。这就大大降低了误诊的可能性。
不过,核酸检测也不是万无一失的。在实际操作中,可能会受到一些因素的影响。比如,样本采集的质量、检测人员的操作水平、试剂的质量等。如果样本采集不规范,或者检测人员操作失误,可能会导致假阴性或假阳性的结果。因此,在实际检测中,通常会采用多种检测方法进行综合判断,以确保结果的准确性。
总之,核酸检测是抗击新冠疫情的重要武器。它凭借其高精度的检测能力,为疫情防控提供了有力的支持。随着技术的不断进步,核酸检测将变得更加快速、便捷和精准,为人类战胜疫情贡献更大的力量。
二、核酸检测的准确性:高精度的“病毒探测仪”
核酸检测的准确性非常高,可以说是目前检测新型冠状病毒的“金标准”。它的灵敏度和特异性都非常出色。
灵敏度是指检测方法能够检测到的最低病毒浓度。核酸检测的灵敏度非常高,即使样本中只有极少量的病毒RNA,也能被检测出来。这意味着即使在病毒载量很低的早期感染阶段,核酸检测也能够准确地发现病毒的存在。
特异性是指检测方法能够准确区分病毒和其他物质的能力。核酸检测的特异性也非常高,它能够精准地识别新型冠状病毒的RNA序列,而不会与其他病毒或人体自身的RNA混淆。这就大大降低了误诊的可能性。
不过,核酸检测也不是万无一失的。在实际操作中,可能会受到一些因素的影响。比如,样本采集的质量、检测人员的操作水平、试剂的质量等。如果样本采集不规范,或者检测人员操作失误,可能会导致假阴性或假阳性的结果。因此,在实际检测中,通常会采用多种检测方法进行综合判断,以确保结果的准确性。
总之,核酸检测是抗击新冠疫情的重要武器。它凭借其高精度的检测能力,为疫情防控提供了有力的支持。随着技术的不断进步,核酸检测将变得更加快速、便捷和精准,为人类战胜疫情贡献更大的力量。
(王鹏伟 新乡市第二人民医院 检验科 主管检验师)