后疫情時代，“核酸檢測”這個名詞我們?nèi)巳硕己苁煜?，它已成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?

那么，你知道核酸檢測是怎么發(fā)現(xiàn)病毒的嗎？而核酸檢測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 核酸檢測到底檢測的是什么

核酸檢測的物質(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志物。核酸檢測就是查找患者的呼吸道標本中或血液中是否存在外來入侵的病毒的核酸，來確定是否被新冠病毒感染。目前的新冠病毒核酸檢測絕大多數(shù)都是采用熒光定量PCR法，對病毒RNA運用逆轉(zhuǎn)錄后PCR的方式擴增目的序列進行檢測。

PCR即聚合酶鏈式反應(yīng)，是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術(shù)；是指在引物存在的條件下，以DNA為模板，由DNA聚合酶催化的對特定基因或DNA序列進行體外快速擴增的反應(yīng)，又稱為基因體外擴增法。熒光定量PCR技術(shù)，是在PCR反應(yīng)體系中加入熒光報告系統(tǒng)，利用熒光信號的變化對PCR過程進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)對起始模板的定量檢測。

要對核酸進行檢測首先要采集樣本。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格封存，而后送到實驗室逐步檢測。

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。

2、把病毒RNA“反轉(zhuǎn)錄”成cDNA

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

3、進行cDNA的擴增與檢測

事實上，無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）；因為病毒顆粒太小加之采樣量有限，樣品中含有的病毒數(shù)目對于核酸檢測還是太少。

所以檢測人員通過利用PCR技術(shù)，將樣本中新冠病毒獨有的那段“密碼”放大，放大到儀器設(shè)備可以檢測的地步，從而判斷是否為陽性感染。抓取病毒遺傳物質(zhì)的整個過程，就像是釣魚，魚鉤會進行識別并抓取，從而讓病毒無所遁形。

簡單說就是擴增cDNA的數(shù)量，讓cDNA不斷復(fù)制，使其數(shù)量呈指數(shù)式增長。

標準 PCR 過程分為三步：

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 聚合酶由降溫時結(jié)合上的引物處開始沿著 DNA 鏈合成互補鏈。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)這三個步驟 25-35 次，DNA 片段數(shù)將得到指數(shù)級增加。

當cDNA擴增的同時，試劑盒中的熒光探針在同時工作。它會釋放熒光信號，cDNA每完成一次擴增，熒光信號就會增加一點，而PCR檢測儀就能記錄到一個熒光信號增加的Ct值。

Ct值是判斷病毒核酸陰性或是陽性的重要指標。初始的DNA越少，達到某一個閾值所需要的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值沒有測到或者高于某個數(shù)值，那么該名疑似患者被判為陰性；如果低于這個數(shù)值，那么該名疑似患者被判為陽性。

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

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