科技日报：试剂盒，打开病毒“锁”的一把“钥匙”

陈曦2020-2-2

这两天，“试剂盒”成为网络热搜词。先是铺天盖地的“试剂盒”一盒难求的消息，这几天关于新型冠状病毒检测试剂盒的好消息就接踵而来：3小时出检测结果，1小时出检测结果，试剂盒检测出新型冠状病毒核酸时间也在不断提速，30分钟内出结果的即时试剂盒也在研制中……

与试剂盒出结果同时提速的还有国家药品监督管理局的审批速度：1月26日，国家药监局应急审批通过4家企业4个新型冠状病毒检测产品；两天后再次批准2家企业2个核酸检测试剂盒产品。

试剂盒的迅速获批，有助于迅速将普通感冒发热与新冠病毒区分开来，减少医院压力和交叉感染风险，新冠病毒感染者及时确诊和救治，对于阻断传播、减少恐慌具有重大意义。

图片由受访者提供

1月29日，记者在天津见到了这种“核酸检测试剂盒”产品，一个类似普通药盒的盒子里有四个试管，一管反应液,一管检测酶液，一管阳性对照品，一管阴性对照品。很不起眼的一个小盒子，却是诊断新型冠状病毒肺炎的关键所在。

那么，试剂盒到底是何方神圣？它检测病毒的原理是什么？它又是如何发挥作用的呢？

紧急过审 试剂盒驰援疫情检测一线

作为首批获准上市的抗击疫情的检测产品，华大集团旗下的华大基因和华大智造2家公司的2个产品——新型冠状病毒检测试剂盒和DNBSEQ-T7测序系统，均已在部分疾控部门和医院开始使用并且储备。据悉，10万人份的新型冠状病毒检测试剂盒已经驰援疫情检测一线，华大紧急安排再多生产20万人份试剂盒，并新储备30万人份试剂盒的原料。目前，试剂盒日均产能已达到5万人份，并将根据疫情发展需要快速提升。

华大基因有关负责人介绍，两款试剂盒中，一款基于RT-PCR技术的快速检测试剂盒（新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒—荧光PCR法），可实现3个小时内快速检测；另一款则是基于宏基因组测序检测试剂盒（新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒—联合探针锚定聚合测序法），能够鉴别诊断包括新冠状病毒在内的其他冠状病毒和呼吸道病原的感染，实现病毒序列快速检测。

找到打开病毒“锁”的“钥匙”

“遇到新型病毒感染，首先需要确定病毒类型，RNA还是DNA序列，利用生物信息学确定多个靶点，才能设计引物进行RCR扩增和后续检测。”天津大学医学工程与转化医学研究院副教授谭硕表示，如果把病毒基因当作一把锁，那么“钥匙”就是病毒基因中具有特异性的一条序列或几条序列。根据基因序列，可以配比对应的酶和探针来检测病毒。

“新型冠状病毒是RNA病毒，试剂盒检测基本都采用反转录加实时聚合酶链式反应法（RT-PCR），将目标RNA序列逆转录标为DNA后进行扩增，同时通过荧光探针检测扩增产物。”谭硕介绍说。

1月21日，中国疾病预防控制中心也在网上公布了几段基因，包括ORF基因和N基因，可以用于作为PCR检测试剂盒的靶序列。检测的时候，试剂会把样本中这两段基因进行指数级扩增。其中ORF1ab基因特异性较强，N基因在冠状病毒内本身相对保守，会有交叉，比如229E、OC43、HKU-1等感染人但传播能力较差的冠状病毒检测时也会呈现阳性。因此在1月27日国家卫健委发布的第四版新型冠状病毒肺炎诊疗方案里提出，只要RT-PCR或测序阳性即可确诊。

试剂盒快速研发 体现技术能力和效率

找到打开病毒“锁”的“钥匙”没什么捷径，只能是用探针一个个试，过程中用工具软件如基因分析软件Primer辅助。因此一周时间就能研发出试剂盒速度相当可观，按照正常研发节奏，做出一个“盒子”要一个月左右的时间，如果是比较复杂的病毒，可能要两三个月，甚至半年。

郑斌表示：“此次能够快速研发出多种试剂盒，说明我国的生物技术不断走向成熟，也说现了国家对生物技术产业的投入是有回报的，特别是2003年SARS出现后，社会各界都对传染疾病给予了很多重视。这种试剂盒研发的速度和效率在政府调控和市场的双重作用下发挥到了极致，在别的国家很难取得这样的成绩。”

检测环境要求高 带来应用困难

很多试剂盒需要冷链运输，按照规定流程，试剂盒一般会被送往省级疾控中心，再由省级疾控中心下发。同时利用试剂盒进行检测有很高门槛，需要配备相关实验室、仪器和技术人员。这都给试剂盒应用带来了延迟和困难。

在实践中，检测实验室需要严格分区。基本设置为：样本接收区、试剂准备区、标本制备区、扩增和检测区，每个房间做完再通过传递窗到下一个房间。第一个房间接收样本；第二个房间进行试剂准备；第三个房间提取核酸；最后的房间进行PCR技术扩增和检测分析。

“病毒检测时，不排除样品中有活的病毒颗粒，特别是感染性强的或者未知的新病毒，都需要要特殊的负压环境，以防发生病毒感染。”郑斌警告说，为避免污染，检测至少要在达到生物安全二级的实验室里做，检测实验室里，要有负压设备，气流只能进不能出；实验室的洁净度、通风系统、消毒灭菌都有极高的要求。如果不具备条件去做检验，很可能会出现病毒泄漏的情况，让实验室反而成了污染源。

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（编辑 焦德芳）