讲解员:Covid-19的科学测试

作为国家难以控制Covid-19大流行,生化试验,可以确定底层Sars-CoV-2病毒已经成为大新闻。5月初在美国超过政府设定的目标测试每周三百万人。英国政府自己设定的目标100000年4月底的日常测试,挑战它声称,尽管其他人的问题。然而,可以说比目标更重要的就是测试告诉我们,以及我们如何使用这些信息。

为什么我们需要测试吗?

对个人来说,这是最好的方法来回答这个问题在最近几周我们可能都问自己:我有Covid-19吗?相关的症状Sars-CoV-2可以归因于其他疾病,”评论Babak Ashrafi,临床主要服务在英国在线医生和药房Zava扩张。没有测试没有办法真正了解病毒的活跃,以及如何快速的蔓延。”

更广泛地说,测试提供了关于公共卫生的重要信息,可以帮助政府作出决定他们应该如何应对大流行。的测试可以帮助指导行为治疗和路由通过卫生系统,”约翰·Bagshaw评论临时首席运营官在英国体外诊断协会。的早期诊断可能挽救生命以及减少不必要的分解动作,并允许工人恢复工作,包括关键的健康和保健工作者。测试还可以帮助找到感染的人没有表现出任何症状。这反过来可以告诉我们总共有多少人已经被感染,谁可能是感染后免疫。

那么如何测试工作?

总体而言,有两种类型的测试:检测的病毒存在于你的身体现在,和那些测试是否病毒已经感染了你的身体。

第一种是通常涉及咽喉拭子。它使用聚合酶链反应(PCR)检测Sars-CoV-2 RNA基因编码的技术。首先,病毒RNA链是转录成互补(互补)单链DNA酶逆转录酶,酶DNA聚合酶是能够工作的后续步骤。科学家然后介绍探针DNA链称为引物的样本,是专门设计用于查找和绑定病毒互补脱氧核糖核酸链的某些部分。当探针DNA链绑定病毒cDNA、DNA聚合酶被激活,这开始让病毒DNA双链的副本。一些探针DNA链还携带荧光染料,释放时绑定到病毒DNA。随着测试繁殖病毒DNA,更多的染料分子被释放和荧光增长,表明积极的样本。通过添加染料其他版本的测试工作,只有当它结合双链病毒DNA。无论哪种方式,而不是寻找一个海里捞针,这种方法使针的干草堆,Bagshaw说。

也有抗原检测,可以检测到病毒的蛋白质,而不是它的RNA。这些用幻灯片,上面布满了特定病毒的抗体。如果一个示例包含病毒蛋白,他们将会坚持抗体。荧光抗体然后补充说,另一个也是为了目标病毒蛋白质,所以将坚持任何束缚的第一步。荧光强度,然后给出了一个衡量样本中的病毒的浓度。

所以我怎么能检查如果我有Covid-19之前?

这主要包括检测我们的免疫系统产生的抗体时暴露于病毒环境——这些被发现在我们的血液,或血清。的血液样本带进管或膜的病毒被困,“Bagshaw解释道。如果血液样本包含Covid-19抗体,他们将融入这些钥匙的锁,他补充道。

在Elisa(酶联免疫吸附试验)方法,第二个抗体类型然后补充道。这认识到病人的抗体和坚持他们的病毒颗粒(如果他们坚持以前的步骤)。第二抗体也与酶有关。在最后一步中,染料添加如果酶存在(因为它与坚持病人的抗体的抗体坚持病毒)的酶分解染料和使它发出荧光。然后直接与色彩强度Sars-CoV-2抗体浓度在病人的样本。

这些测试目标免疫球蛋白M (IgM)和免疫球蛋白G抗体(免疫球蛋白),解释了西蒙•帕克罗氏诊断的临床市场经理在英国。IgM响应员工当我们生病时,免疫反应和免疫球蛋白的成熟,他说。例如,罗氏的Elecsys Anti-Sars-CoV-2免疫测定特定Sars-CoV-2高亲和力抗体识别,主要是免疫球蛋白和一些IgM。Elecsys electrochemiluminescent系统,只有当电流产生光。Zava利用该主题的另一个变体,化学发光微粒免疫测定,同样使用光输出用于衡量抗体水平。Zava测试检测免疫球蛋白抗体Sars-CoV-2在人类血清,Ashrafi解释道。

为什么它很难访问Covid-19测试?

一开始有为PCR测试试剂供应的问题,但Bagshaw Ashrafi说这些已经在很大程度上解决了在英国。现在的问题是确保测试的准确性,或者更确切地说他们的特异性和敏感性。灵敏度与测试检测阳性病例的比例。特异性是指假阳性的数量回报,并为Bagshaw是一个重点。

当我们搬到一个阶段人们检测呈阳性的数量正在下降,非常具体的测试变得更加重要。Bagshaw解释了这一个例子:如果一个测试是100%敏感,它永远不会错过真正的积极。但如果是特定的99.5%,它也会给200年每一个假阳性样本。样品中1000人的感染率为1%,他会得到10真阳性和五个假阳性。的三分之二是正确的,三分之一是错误的,”他强调。

抗体检测可以更加困难,他补充道。如果是某种免疫力认证,至关重要的是,尽可能少产生假阳性结果,因为这些脆弱的个体可能导致接触感染的风险。进一步的特异性是由100%的免疫护照”将是危险的错误,Bagshaw笔记。

例如另一种类型的抗体测试称为侧流免疫测定(LFIA),它使用同样的技术作为家用早孕检测试纸,已开发测试从指尖血滴。然而,最近英国国家Covid测试科学顾问小组发现LFIA测试范围从65 - 85%敏感和特定的93 - 100%。英国药物和保健产品监管机构LFIA特异性阈值设置一个最低98%。委员会因此得出结论,这些现有的不为个别病人应用程序的表现足够好。

罗氏Elecsys抗体测试使用病人的血液样本由合格的医疗专业人士,帕克说。当罗氏测试平台上分析测试声称100%敏感性超过14天后从PCR证实SARS-CoV-2特异性感染,超过99.8%。

新类型的测试呢?

许多不同类型的测试正在开发,以帮助解决Covid-19危机。一个明显的版本使用基因编辑工具Cripsr,两家公司正在开发的不同版本,庞大的生物科学和夏洛克生物科学。测试使用一种酶——通常Cas9 Cas12或Cas13——与RNA链相关联,旨在结合部分病毒RNA。它还包括RNA链包含“记者”序列,作为信号。当绑定病毒RNA, Cas酶被激活,开始切割RNA链,释放记者RNA序列。这些Crispr-based方法引起颜色变化在纸上条指示迅速而廉价地Sars-CoV-2病毒的存在。

罗氏的帕克指出,Covid-19也将更好的PCR和抗体的快速发展的方法。Sars-Cov-2病毒大流行的速度意味着测试通常需要两到三年的开发必须开发的几个月,”他说。这在有生之年从未发生过。”