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湖南日报 | 科技之光 | 核酸检测:一场“警察”搜捕“罪犯”的行动

2022-08-13 18:34


引子


应对新一轮疫情,早期快速的核酸检测筛查是最有效的防控手段之一。当前,为筑牢阻击疫情的坚强防线,各地市民积极配合进行多轮核酸检测。那么,核酸检测运用的是什么技术和原理?



核酸,是最重要的生物大分子之一,它存在于我们人体内,也同样存在于病毒内。当人被病毒感染时,病毒的核酸会混进人体内,而核酸检测便是在提取人体细胞组织后进行的一场“警察”搜捕“罪犯”的行动。


为了精准捕获,科学家先为新冠病毒“画像”,以病毒的特异性保守基因作为靶标,设计引物将其捕获。这个引物充当的是“警察”角色,它们目标明确、手段高超,能在基因迷宫中很快锁定目标基因,把它和自己“铐”在一起。完成任务后,“警察”所携带的荧光便会发亮,拉响“警报器”。


但由于核酸采集样本中原始病毒量较少,“警察”发送的荧光信号太微弱了。因此,人们采用实时荧光定量PCR检测技术,使病毒核酸与引物在PCR仪上反应后扩增产生出大量核酸,扩增出来的靶基因越多,累积的荧光信号就越强。到达一定阈值后,人们则可根据数据结果图像来判定样本中的病毒含量。


以上便是核酸检测的原理。核酸检测完整流程包括样本采样与处理、核酸提取、PCR扩增、结果分析与报告等步骤。那么,在采样之后、PCR扩增之前,检测人员对样本进行了什么处理,又是如何提取核酸的呢?


病毒的核酸被一层蛋白质“外衣”包裹,因此,当采集的样本送进实验室后,检测人员第一件事是把核酸的“伪装”给“撕”下来。他们用制备好的核酸提取试剂,用磁珠法或一步法将病毒核酸从样本中分离提取出来,让目标基因赤裸裸地暴露在引物面前。这样,便为“警察”的搜捕行动提供了基础和便利。


同时,为了确保检测结果真实可靠,检测人员会在每轮PCR检测体系中放入阴阳对照,同步监测反应过程,以此来试探“警察”在此轮任务中的抓取能力,以验证检测结果的可信度。


目前,多地还开始采取1∶5或1∶10混检方式,即把5人或10人的采集样本混入一个试剂管中,来扩大“罪犯”搜捕规模,提高检测效率。


湖南日报·新湖南

记者 周阳乐