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新冠病毒核酸RT-PCR检测
新冠病毒
新型冠状病毒(严重急性呼吸道综合征冠状病毒2,Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2),最初发现于2019年,也可称为2019新型冠状病毒。是乙型冠状病毒中的一个分型,与2003年SARS病毒相似。该病毒株以前从未在人体中发现,人感染后会出现呼吸道症状、咳嗽、发烧、呼吸困难,部分患者嗅觉味觉消失,严重的病例中出现严重的呼吸综合征、肺炎、肺纤维化、肾衰竭,甚至死亡。该病毒主要通过上呼吸道入侵人体,主要感染肺、心脏、肾等多种器官。
该病毒具有包膜的、不分节段的正链单股RNA病毒,颗粒呈圆形或椭圆形,直径约80~120nm。具有包膜的正链单链RNA病毒,较容易突变,目前多种变种在全球发现。
目前病毒检测主要是核酸检测和抗原检测。核酸检测在病毒感染后就可以检测出,是检测病毒感染与否的直接证据,抗原抗体检测是患者感染3d后出现抗体,是检测病毒感染的间接证据。
核酸检测主要是通过实时荧光定量PCR检测新冠病毒保守的片段区域的序列,以确定体内是否含有该病毒。当定量PCR检测出有该序列,说明有可能感染了病毒,会通过多次PCR进行检测并结合临床检测指标进行确诊。
实时荧光定量PCR使用Taqman法进行检测,使用针对病毒2个或更多的保守区域特异性引物和探针(不同国家或地区检测的区域不一致,我国主要是检测ORF1ab和N区域这2个保守区域)
图1 新冠病毒基因组图及PCR靶基因检测区域
图2 核酸检测流程(据Enzolifesciences)
咽拭子样本采集后运送至实验室生物安全柜中直接进行下列处理,样本也可以在4℃冰箱中储存不超过7天。
(1)预处理:样本中加入Remel Sputasol (Thermo Fisher Scientific)对粘性样本进行预处理。
(2)病毒灭活:将50μl样本在99℃加热5min,将病毒灭活。将样本转移至离心机中4000rpm离心5min。(有的试剂盒需要提取核酸)
(3)逆转录+PCR检测:取5μl样本加入逆转录和PCR反应体系中。
反应体系包含:逆转录酶、DNA聚合酶、特异性引物、特异性probe,并使用乙肝病毒HBVS抗原序列作为内控。
PCR mix体系
成分 | 体积(μl) |
RT-PCR mix | 12.5 |
forward primer | 400nM |
reverse primer | 400nM |
PCR probe | 200nM |
sample | 5 |
Rnase free H2O | up to 25 |
total | 25 |
PCR反应程序
程序 | 温度 | 时间 | 循环数 | |
逆转录 | 99℃ | 30s | 变性 | 1cycle |
60℃ | 5min | 逆转录 | ||
PCR | 90℃ | 5s | 变性 | 45cycle |
60℃ | 30s | 退火/延伸 |
(4)结果判读:
PCR检测结束后,定量PCR仪会有每个样本检测的Ct值,当检测样本两个检测位点无Ct值或者>38时,判断为阴性,当两个检测位点Ct值<38时,是阳性,当两个检测位点Ct值在38左右不一致是,需要再次进行复检。
当Ct值阳性时,医生会结合流行病学接触史和影像学检查结合进行综合判断。