科普关于核酸检测,你了解多少?

如今人们的生活还离得开核酸检测吗?核酸检测阴性证明,几乎与身份证、手机等一起成为人们出行的必备硬件了。据5月9日召开的国务院联防联控机制电视电话会议中强调,我国疫情防控进入应对奥密克戎病毒变异株流行的新阶段,要提升监测预警灵敏性,大城市建立步行15分钟核酸采样圈,拓宽监测范围和渠道,尽快实现社会面清零。

核酸检测到底是什么?

在现阶段严峻的疫情形势下,核酸检测已然成为一种常态化的存在。

那么,核酸检测到底是什么呢?核酸检测的目标物质其实就是新冠病毒的核酸。

新冠病毒其实是一种结构比较简单的病毒,主要由两部分构成,通俗的比喻就是由里外两层物质组成。外层物质是病毒的蛋白质外套,里层物质就是新冠病毒特有的遗传物质——核酸。

目前检测新型冠状病毒比较常用的方法有两种:一个是近期新出的新冠抗原自测试剂盒,主要用来检测病毒的外层物质即蛋白质外套,一个就是核酸检测,用来检测里层的遗传物质即核酸。

核酸检测的原理是这样的:其实所有生物都含有核酸,核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),新型冠状病毒是一种仅含有核糖核酸RNA的病毒,病毒中特异性RNA序列是区分新冠病毒与其它病原体的标志物。临床实验室检测过程中,如果能在患者样本中检测到新型冠状病毒的特异核酸序列,就提示该患者可能被新型冠状病毒感染。

核酸检测流程

新冠病毒感染人体之后,首先会在呼吸道系统中进行繁殖,因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染病毒。对于新型冠状病毒的核酸检测流程,包括采集、保存、转运,样本核酸的提取和检测、结果的判读等环节。以咽拭子为例:

1.采集样本:咽拭子样本采集,这是核酸检测流程的第一步,采集完的样本要迅速放入样本保存管中,保存管内红色保存液可以保证检测样本在送往检测点过程中的有效性。

2.转运样本:样本在严密包装下被护送到实验室,在运输全过程中有严格的保护措施,即防止样本损坏同时也要保证安全无泄漏。

3.录入样本:工作人员逐一拆开包装,将每一份样本的信息录入系统,这个登记的过程,也是为了更好地对接人们的后续报告和健康码。

4.提取核酸:对样本进行核酸提取,然后将样本放入指定的核酸提取试剂盒中,去掉外层蛋白质,露出里层的标志性物质——新冠病毒核酸。专业技术检验人员每天要拧开上万个盖子,吸取上万个样本。这个过程是检测过程中最危险与繁杂的一个环节。

5.配制试剂:多少份样本就需要配制多少份试剂,全手工分装,工作量非常大。为了提高效率,这一环节通常与下面两个环节同时进行。

6.核酸扩增:样本中所含病毒核酸的量少到不足以被检测,这就需要加入试剂体系进行扩增,将病毒核酸大量复制,这一过程被叫做核酸扩增。病毒核酸被大量复制后,就很容易被检测出来,并且结果比较准确。

7.上机检测:因为扩增程序的运行,新冠核酸片段不断合成,发光基因发出荧光,就能被仪器探测到。这个时候就需要通过PCR检测仪上进行扩增检测。上机后,就是历时约1-2小时的扩增检测,而且中间不能停顿、不能断电、不能仪器故障,核酸检测才能完成,否则就可能导致返工重测,从而使报告时间加倍。检测过程中也不能停下来添加新标本,必须等待这一批扩增检测完成,才能进行下一批的检测,这也是样本不能随到随检的原因之一。

8.输出报告:走完上述步骤后,检测人员需要对扩增结果进行分析检查,排除假阴性、假阳性可能,对异常结果标本及时进行复核,确保无误后才能最终报告结果,并上传到健康码管理中心。这样,检测结果报告就发布到了人们的手机上,人们也就可以随时出示绿码,正常出行了。

核酸检测的假阳性与假阴性

但在实际检测中,也出现了核酸检测的假阳性与假阴性结果。

核酸检测的假阳性是指患者本来没感染新冠病毒,但核酸检测出现阳性结果。此假阳性的出现通常是由于实验室检测过程中标本间的交叉污染或实验室核酸污染造成的。在技术层面上讲,只要实验室严格落实质控工作,可有效避免假阳性的产生。

核酸检测的假阴性是指从患者的临床症状、肺部影像学结果甚至流行病学史都支持为新冠肺炎,但患者病毒核酸检测结果为阴性,检测结果与临床不符。

通常假阴性产生的原因为:

(1)病毒入侵人体初期,人体内病毒量尚未达到可检测的程度。在病毒潜伏期、轻度症状、严重症状的不同时期,人体的不同部位(如鼻咽部、口咽部、气管、支气管和肺泡)的病毒载量会存在差异。所以,采样时机和采样部位的不同,可能导致所采集的样本中没有足够量的病毒;

(2)任何检测试剂都有其检测下限(即敏感性),如果患者标本内的病毒达不到所使用试剂的检测下限,则会出现假阴性;

(3)实验室仪器设备性能和人员检测能力差、质量管理落实不到位等也会产生假阴性;

(4)采样不规范、采集部位不当、采集样本不典型,导致标本中被病毒感染的细胞太少或没有,即可能造成假阴性。

核酸检测的大数据

据统计,自新冠疫情发生以来,我国已经完成了约115亿人次的核酸检测。来自国家卫健委的统计数据显示,截至2022年4月17日,我国共有1.31万家医疗卫生机构具备检测能力,从事核酸检测的技术人员有近15万人,检测能力达到每天5165万管。相关人员介绍称,如果进行10合1或20合1混样检测,理论上一天可以检测5.2亿人或10.3亿人。

检测能力的提升大大地提高了我国的疫情应变防控速度,而与之相适应的,采样能力的加强也成为当务之急。面对现阶段核酸检测常态化布局的要求,各地已经纷纷开始推进常态化核酸检测的相关措施落实,增加检测机构与检测点及检测人员设置配备。

按照3月份国家卫生健康委印发的《区域新型冠状病毒核酸检测组织实施指南》(以下简称《指南》)建议一个采样台由2人轮换,每人每小时采样120人的测算公式,核酸采样人员数=人口数÷360。根据第七次人口普查数据,中国所有一线、新一线及二线城市人口总数约为5.1亿,共需储备采样人员约140万。按照采样点日负荷3000人计算,一座人口两千万的城市,需要设置6667个采样点。

《指南》还要求在新冠肺炎疫情发生后,所在的设区市,包括城区常住人口1000万以上的超大城市,应当在24小时内完成划定范围的区域核酸检测任务。需要时,可通过区域内协同支援予以保障;必要时,可申请全国支援。

当然,也有学者认为,虽然因为当前一些地区疫情严重,而相应地采用了常态化核酸检测,如北京、上海等城市,但当疫情控制下来,相信就没必要再继续常态化核酸检测了。

部分数据来源:国家统计局、国家卫健委

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