后疫情時(shí)代，“核酸檢測(cè)”這個(gè)名詞我們?nèi)巳硕己苁煜ぃ殉蔀槲覀內(nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?

那么，你知道核酸檢測(cè)是怎么發(fā)現(xiàn)病毒的嗎？而核酸檢測(cè)又是怎么讓看不見的病毒“顯形”的？今天小岳就給大家聊一聊核酸檢測(cè)的原理。

01 什么是核酸

核酸，是DNA和RNA的總稱。

核酸是地球上所有已知的生命體必不可少的一種組成物質(zhì)。我們常說(shuō)的DNA，是脫氧核糖核酸。而新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)，是RNA——核糖核酸。

02 核酸檢測(cè)到底檢測(cè)的是什么

核酸檢測(cè)的物質(zhì)是病毒的核酸。

新型冠狀病毒是一種僅含有RNA的病毒，病毒中特異性RNA序列是區(qū)分該病毒與其他病原體的標(biāo)志物。核酸檢測(cè)就是查找患者的呼吸道標(biāo)本中或血液中是否存在外來(lái)入侵的病毒的核酸，來(lái)確定是否被新冠病毒感染。目前的新冠病毒核酸檢測(cè)絕大多數(shù)都是采用熒光定量PCR法，對(duì)病毒RNA運(yùn)用逆轉(zhuǎn)錄后PCR的方式擴(kuò)增目的序列進(jìn)行檢測(cè)。

PCR即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)；是指在引物存在的條件下，以DNA為模板，由DNA聚合酶催化的對(duì)特定基因或DNA序列進(jìn)行體外快速擴(kuò)增的反應(yīng)，又稱為基因體外擴(kuò)增法。熒光定量PCR技術(shù)，是在PCR反應(yīng)體系中加入熒光報(bào)告系統(tǒng)，利用熒光信號(hào)的變化對(duì)PCR過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)起始模板的定量檢測(cè)。

要對(duì)核酸進(jìn)行檢測(cè)首先要采集樣本。目前最常規(guī)的采樣方式是：用咽拭子、鼻拭子在人的上呼吸道（咽部或鼻腔）擦拭采集；采集到的樣本將被嚴(yán)格封存，而后送到實(shí)驗(yàn)室逐步檢測(cè)。

1、提取病毒的RNA

先從樣本中提取出病毒的RNA。在樣本中加入核酸提取試劑，把病毒破壞，讓核酸釋放出來(lái)。

2、把病毒RNA“反轉(zhuǎn)錄”成cDNA

通過(guò)反轉(zhuǎn)錄技術(shù)（RT），把病毒的RNA“反轉(zhuǎn)”成一種更方便檢測(cè)的特異DNA，即cDNA。

3、進(jìn)行cDNA的擴(kuò)增與檢測(cè)

事實(shí)上，無(wú)論是咽拭子還是鼻拭子甚至血液采樣，樣品中病毒的含量都是比較低的，即使在重癥感染者體內(nèi)（病毒載量大）；因?yàn)椴《绢w粒太小加之采樣量有限，樣品中含有的病毒數(shù)目對(duì)于核酸檢測(cè)還是太少。

所以檢測(cè)人員通過(guò)利用PCR技術(shù)，將樣本中新冠病毒獨(dú)有的那段“密碼”放大，放大到儀器設(shè)備可以檢測(cè)的地步，從而判斷是否為陽(yáng)性感染。抓取病毒遺傳物質(zhì)的整個(gè)過(guò)程，就像是釣魚，魚鉤會(huì)進(jìn)行識(shí)別并抓取，從而讓病毒無(wú)所遁形。

簡(jiǎn)單說(shuō)就是擴(kuò)增cDNA的數(shù)量，讓cDNA不斷復(fù)制，使其數(shù)量呈指數(shù)式增長(zhǎng)。

標(biāo)準(zhǔn) PCR 過(guò)程分為三步：

變性（Denaturation）：利用高溫使 DNA 雙鏈分離。DNA 雙鏈之間的氫鍵在高溫下（93 - 98℃）被打斷。

退火（Annealing）：在 DNA 雙鏈分離后，降低溫度使得引物可以結(jié)合于單鏈 DNA 上。

延伸（Extension）：DNA 聚合酶由降溫時(shí)結(jié)合上的引物處開始沿著 DNA 鏈合成互補(bǔ)鏈。延伸完成，則完成一輪循環(huán)，DNA 片段數(shù)增加一倍。往復(fù)循環(huán)這三個(gè)步驟 25-35 次，DNA 片段數(shù)將得到指數(shù)級(jí)增加。

當(dāng)cDNA擴(kuò)增的同時(shí)，試劑盒中的熒光探針在同時(shí)工作。它會(huì)釋放熒光信號(hào)，cDNA每完成一次擴(kuò)增，熒光信號(hào)就會(huì)增加一點(diǎn)，而PCR檢測(cè)儀就能記錄到一個(gè)熒光信號(hào)增加的Ct值。

Ct值是判斷病毒核酸陰性或是陽(yáng)性的重要指標(biāo)。初始的DNA越少，達(dá)到某一個(gè)閾值所需要的PCR循環(huán)數(shù)越多，Ct值就越高，相反，初始的DNA越多，Ct值就越低。而初始的DNA數(shù)量，反映了樣本中病毒RNA的數(shù)量，繼而反映了樣本中病毒數(shù)量多少。因此，Ct值沒有測(cè)到或者高于某個(gè)數(shù)值，那么該名疑似患者被判為陰性；如果低于這個(gè)數(shù)值，那么該名疑似患者被判為陽(yáng)性。

在PCR反應(yīng)過(guò)程中，PCR耗材選擇也是影響核酸檢測(cè)結(jié)果很重要的因素之一。

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