大家都知道，目前检测病毒RNA最为有效的方法是RT-qPCR，该方法也是目前检测病毒RNA的金标准。但是因为方法本身的局限性，其对人员、场地、耗时等因素的较高要求，导致在现如今防疫重压下，采样检测人员开足马力轮轴转，仍有民众不满检疫效率的尴尬境地。有没有更加准确高效的病毒检测方法呢？我们知道，在已有的检测技术基础上开发新的病毒检测技术，核心就是减少检测时间和增加检测通量。事实上，学界关于开发新的病毒检测技术的努力从来没有停止过。今天检验君为大家介绍几种新的病毒检测技术，或许未来的某一天，这些新技术能为疫情防控带来新的曙光。北京大学环境学院要茂盛教授团队与北京市朝阳区疾病预防与控制中心等团队合作，集成呼出气采样、气相色谱-离子迁移谱检测和机器学习模型，研发出了新冠感染的无创呼出气挥发性有机物组合指纹筛查系统，该系统已经申请了国家发明专利。该研究已发表在国际学术刊物《呼吸研究杂志》。该研究表明，新冠患者和其他呼吸系统疾病患者呼出气中丙醇水平相比健康受试者显著升高，而新冠患者呼出气中丙酮水平相比其他呼吸系统感染患者和健康受试者显著降低。研究团队结合不同对照组的呼出气样品及其背景环境空气进行分析，识别出了12种关键内源性VOCs（挥发性有机物）标志物。这些标志物就是筛查识别新冠感染者独一无二的“指纹”，使其区别于健康人以及其他呼吸系统疾病的患者。实际检测中，被试者使用一次性呼吸袋，只要呼气30秒便可完成样品采集。获得呼出气样本后，系统结合支持向量、梯度加速和随机森林三种机器学习算法对12种关键VOCs标志物进行建模，最快能在5-10分钟内实现新冠患者快速筛查，而且无需任何检测试剂。现有数据模型，基于此前参与研究的包括74例新冠患者，30例非新冠呼吸系统感染患者，以及87位医务工作人员和健康受试者，检测的特异性和灵敏度达到了95%以上。目前，新冠感染的无创呼出气筛查系统正计划扩大样本量，开展进一步优化与测试，以实现推广应用。等温扩增技术（ITA）是近年来发展起来的基于恒温扩增的新型核酸扩增技术,主要包括环介导等温扩增（LAMP)、交叉引物扩增（CPA）、链替代扩增（SDA)、重组酶聚合酶扩增（RPA)等等。虽然不同等温扩增技术均采用恒温扩增，但引物设计与扩增原理差异较大。最常用的等温扩增技术是环介导等温扩增技术（LAMP）。这是一个相对成熟的技术，已经出现有不少实际应用的新冠病毒核酸检测产品。2020年2月24日，沈阳化工大学应用生物学研究所所长尹秀山博士团队开发了一种基于RT-LAMP技术的新冠病毒检测方法iLACO，可在15~40分钟内快速检测新冠病毒。当新冠病毒RNA与反应混合物中的pH指示剂耦合时，可以通过观察颜色的变化获得检测结果。阳性反应可导致反应混合物的pH降低，pH指示剂从粉红色变为黄色，阴性反应仍保持粉红色。该检测方法的准确性、简便性和多功能性表明，即使在没有专门的分子生物学设备的情况下，iLACO也可以方便地用于新冠病毒的检测控制，但仍需临床验证。RTF-EXPAR，比LAMP更简单快速的扩增方法
来自英国伯明翰大学的研究人员将经典的指数扩增反应（EXPAR）与无逆转录（RTF）结合在一起，发明了一种全新的核酸扩增技术（RTF-EXPAR），该技术可以在10分钟内准确检测到低浓度SARS-Cov-2病毒RNA（7.25 copies/uL）。RTF-EXPAR能快速检测病毒RNA的关键有两部分。第一，扩增反应是一个等温过程，这样就避免了耗时的加热和冷却步骤；第二，扩增的链相比PCR和LAMP更小。这两个关键因素使得EXPAR反应一旦被触发，就能在几分钟内产生大量的DNA产物有效地放大检测信号。RTF-EXPAR是一个分两步进行的方法，需要首先从RNA中利用酶解产生DNA片段，之后再扩增DNA片段放大病毒RNA的检测信号。研究人员为了进一步提高反应时间，将两步反应合二为一，在同一个反应体系里完成了两步反应，在“一步法”的条件下，相同阳性样品的检测时间从“两步法”的平均10.33分钟减少到了平均4分钟。为了进一步比较三种方法的灵敏性，研究人员采用了三种方法进行比较研究，确认了RTF-EXPAR方法与目前在医院使用的PCR和LAMP检测方法一样灵敏，但速度更快。SARS-CoV-2 RNA三种方法检测结果（A. RTF-EXPAR, B. RT-LAMP, C. RT-qPCR）2020年诺贝尔化学奖得主、美国加州大学伯克利分校教授Jennifer Doudna领导的研究小组利用CRISPR基因编辑技术，提出了一种只需5分钟就能检测出新冠病毒的方法。CRISPR检测的工作原理是确定一个约有20个碱基的，新冠病毒特有的RNA序列。人工构造一个与目标RNA序列互补的“向导”RNA，在溶液中与目标RNA序列结合。当“向导”RNA与目标RNA结合时，CRISPR工具的Cas13“剪刀”酶就会启动，并切断附近的单链RNA。而且，剪切会释放单独的荧光粒子进入测试溶液中，当用激光照射样本时，释放出的荧光粒子就会发光，表明病毒存在。起初的CRISPR检测方法同样需要先扩增病毒RNA，再进行检测诊断以保证检测的灵敏度。该团队随后找到多个可协同工作以提高检测灵敏度的“向导”RNA。研究人员报告称，使用单一的“向导”RNA，检测限可以达到100 copies/mL。如果他们添加第二种“向导”RNA，每微升能检测100个病毒。另外，这种检测方法还有另一个关键优势：相比与定性或半定量的PCR方法，该检测方法检测到的荧光信号强度与样本中的病毒数量成正比。这不仅揭示了样本是否呈阳性，还揭示了患者携带了多少病毒。
