应对新冠传染病大流行，科学与技术进步才是最好的武器丨医麦新观察
2021年7月27日/医麦客新闻 eMedClub News/--近日，南京市突发疫情，并已扩散至辽宁、广东和安徽等多个地区。疫情的反复的迹象提醒着我们对疫情常态化防控工作要持续加强，不能掉以轻心。从2020年伊始的新冠疫情爆发，给全球健康和经济带来巨大危机。在全球人类共同努力之下，病毒发现技术、新冠预防疫苗、感染控制药物作为疫情防控的三大工具发挥重要作用，使得生活逐渐回到正轨。
新冠诊断
面对新冠疫情，病毒的检测是遏制病毒传播的重要起点。目前新冠病毒的检测方法主要包括免疫检测（例如，ELISA/HI/PA、蛋白印迹、免疫荧光等）、核酸检测（例如，实时荧光定量PCR、多重PCR、LAMP、基因芯片、NGS等）、以及病毒鉴定（例如，病毒分离、电镜、免疫荧光、基因芯片等）。
不同的病毒检测方法具有不同的特点，在不同应用上各出其力。根据今年1月中国医院协会临床微生物实验室专业委员会发布的《新型冠状病毒实验室检测专家共识》，在诊断SARS-CoV-2感染的应用上，核酸检测结果是判断患者有无SARS-CoV-2感染的直接证据；抗体检测结果可作为辅助判断SARS-CoV-2感染的间接证据以及评估疫苗效果；抗原检测可作为早期确诊感染的直接证据，但灵敏度低、易产生假阴性结果；病毒分离是病原学鉴定的金标准，但对实验室要求较高，没有作为SARS-CoV-2的常规诊断方法。
目前，国家药品监督管理局NMPA批准上市的SARS-CoV-2核酸检测试剂盒所采用的检测方法主要有：实时荧光PCR法、恒温扩增法、联合探针锚定聚合测序法、杂交捕获免疫荧光法、RNA捕获探针法、RNA恒温扩增捕获—金探针层析法、双扩增法以及基于下一代基因测序技术NGS的SARS-CoV-2核酸检测方法等。
现在大多数医疗机构临床实验室开展核酸检测所采用的方法以实时荧光PCR法为主，包括两步法和一步法。两种方法各有优缺点，一步法更适合分析一种或两种基因，具有操作简单、高通量、污染小等优势；两步法适合分析多种基因，在聚合酶和引物的选择上也更加灵活，但耗时更长。两步法（即核酸提取与PCR扩增步骤独立进行）的耗时约3~3.5h（包括核酸提取0.5~1.5h，PCR扩增1.5~2h），一步法（即核酸提取与PCR扩增一体化）可缩短至1h以内。
核酸检测的及时性，直接影响能否第一时间发现新冠感染患者。为此，政府曾多次对提升检测能力、扩大检测范围作出重要部署。
去年7月2日，国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制综合组发布了《关于进一步加快提高医疗机构新冠病毒核酸检测能力的通知》，要求发热门诊患者的核酸检测，要在6小时内报告结果，争取缩短至4小时；对于普通门急诊、住院患者及陪护人员等人群的核酸检测，原则上要在12小时内报告结果；对于“愿检尽检”人群的核酸检测，一般在24小时内报告结果。
除了实时荧光PCR检测的耗时以外，核酸检测还需要考虑到样本采集、转运和接收、报告解读等步骤，报告结果的时间是非常紧迫的。如何实现快速和准确的诊断是在疫情防控中面临的一大挑战。本次疫情中，广泛应用的自动化核酸提取解决方法，能够帮助减少实验操作人员的手工操作步骤，缩短检测时间，减少不同人员操作间的差异。
赛默飞推出的最新一代KingFisher全自动核酸提取仪，ThermoScientific KingFisher Apex，在KingFisher Flex的基础上进行了全面升级，专利磁珠转移技术，防止样本交叉污染；最快15 min能提取96个样本，实现更灵活、高效、一致的样品制备。
病毒分离
病毒分离是病毒研究当中的首要科学问题，对于后续科研及临床检测、防治等都具有重要意义。首先，从新冠病毒感染患者样本中分离病毒株后，可以得到新冠病毒包括衣壳蛋白、全基因组序列在内的详细的信息，帮助诊断试剂盒的快速研发，这对于新冠患者的临床诊断和治疗有非常积极的帮助。其次，得到病毒株后，将助力于其致病机理的研究，例如新冠病毒与宿主的结合机制、感染病毒后细胞内的免疫应答等。最后，毒株的成功分离可以帮助进行抗病毒药物的筛选和疫苗的研发。
细胞培养是目前广泛应用的SARS-CoV-2病毒分离方法。鼻咽拭子、痰及其他下呼吸道分泌物等临床样本均可通过接种人呼吸道上皮细胞、Vero-E6和Huh-7细胞系等进行分离培养。
然而，如上文所述，病毒分离对实验室的要求较高，SARS-CoV-2的培养必须在BSL-3及以上资质的实验室内进行。通常会采用超速离心或者密度梯度离心来分离病毒，这样分离的方法操作时间长，步骤繁琐。更重要的是，病毒的暴露会带来人员感染风险，实验室人员资质、工作流程、污染物的处理都需要通过严格的审核。对于操作人员来说，如何快速高效地实现完整病毒的分离具有一定的挑战。
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参考资料：
1. 中国医院协会临床微生物实验室专业委员会《新型冠状病毒实验室检测专家共识》
2. PCR技术在新冠病毒核酸检测中的应用 doi: 10．16571 /j．cnki．1008-8199．2021．05．019
3. Current and Perspective Diagnostic Techniques for COVID-19 doi: 10.1021/acsinfecdis.0c00365