sponsored links

核酸檢測是如何操作的?

我是卓言,我們一起終身學習,第78天。

Delta款新冠病毒的傳播力大約是原始款的兩倍,這也是2021年夏天全球各地疫情再次反彈的主要原因。而控制疫情的措施之一就是全面核酸檢測,相信你至少也測過一次。

今天我們就來說一下核酸檢測的過程和細節,幫助你瞭解這個環節在疫情防控中的作用。

核酸檢測是如何操作的?

首先,我們說說核酸檢測是怎麼測的。

現在使用的是叫作“實時熒光定量PCR”的技術。簡單原理就是,用一根棉籤在咽喉深處或者鼻腔深處擦拭一下,刮下部分上皮細胞,然後檢測這些上皮細胞有沒有被病毒入侵。

具體來說,新冠病毒被吸入呼吸道後會附著在細胞膜表面,然後透過與相應的受體結合,完成病毒的膜和細胞的膜融合,再把病毒體內的RNA物質注入健康的細胞中,此後不斷利用健康細胞裡的蛋白質工人,幫它生產更多病毒RNA和病毒蛋白質。所以,核酸檢測的第一步要把細胞弄破,釋放出裡面的RNA物質。

而RNA是一種很不穩定的物質,釋放出來後在後續操作中會馬上解體,所以為了保證檢測的正確率,要先把已經釋放的RNA罪證固定住。操作方法就是,把RNA轉化成對應的DNA。

在這個過程中,並不是所有釋放出來的RNA都會被加工成DNA,而是隻有包含了新冠病毒罪證的那段RNA會被一個模板式的DNA單鏈工具篩選出來,結合形成完整的DNA。這個過程有點像吸鐵石從沙堆裡吸鐵屑一樣,沙堆裡有很多物質——沙粒、石頭子、水泥粉末、小蟲子、塑膠碎片,但吸鐵石只會把裡面的鐵屑吸上來。

當這段可以作為罪證的DNA被拼合完成以後,就進入下一個階段——複製,把罪證的樣本複製、擴增到原來量的三百萬倍的時候,就可以檢測了。這是檢測過程中最耗時的環節,大約需要2-3個小時。之所以需要複製,是因為上皮細胞刮下來那一點點罪證實在太少了,檢測不到,需要足夠多才可以。

前面說了,檢測方法就叫“熒光定量PCR”,剛剛說的過程是“PCR”。而“熒光定量”是什麼呢?在罪證DNA複製時,試劑盒裡還有一個熒光探針,罪證每次擴增,熒光訊號就會增加數值,當複製足夠多、數值足夠大時,就能被確認為陽性了。

當然,絕大部分人是沒有感染的,所以刮下來的上皮細胞粉碎後也沒有罪證RNA,於是拿吸鐵石也吸不出來任何東西,最後在複製過程中,熒光訊號的值也是一直不會增加的,於是結果就是陰性。

雖然還有另外的方法做核酸檢測,也就是“病原宏基因組測序”(mNGS),但是這個方法用時很久,需要大約2-3天,價格也高,所以在幾百萬、上千萬人篩查時是不會用的,而是隻會以一個百分比,比如1%,用在確診病人的再檢測上,目的是為了分清感染的是新冠病毒的哪一款,是原始款還是Delta款。然後提供給疾控部門,讓他們掌握流行病進展,做政策制定的依據。

假陽性和假陰性

核酸檢測的方法不光可以檢測新冠,也可以檢測任何病毒感染,只要把那塊“吸鐵石”做對、做好就可以。

在新冠病毒之前,核酸檢測都是針對個案的,比如醫生需要根據感染與否和感染的是什麼病毒,給病人開藥、定治療方案,只有這時候才會測。

而感染的檢測就涉及到兩個問題,一個叫假陽性,一個叫假陰性。這兩個問題在面對個案的時候一般不會造成什麼麻煩,但如果針對幾百萬、上千萬人在短時間大量的測試,其實當前還面臨著不少麻煩,有待改進。

我們先說假陽性的問題。

假陽性的意思是,如果有1000萬份確定、肯定、一定是陰性的樣本,使用試劑檢測,其中一定會有一部分結果是陽性的。這個機率對新冠病毒的檢測來說,最好也只能做到1%,也就是哪怕1000萬健康人測完後,都會有10萬人呈陽性。

怎麼辦呢?如果是單個病人,那可以對取樣再次測試。因為每次只有1%的錯誤,連續錯兩次的機率就是萬分之一,一個病人總不會這麼不幸吧?這是對一個人的情況。

但如果人數到達千萬以後,這個麻煩就變樣了。因為呈現假陽性的原因有很多種。

有些情況下,對同一份取樣再次檢測,會發現之前的陽性是假的;但另外一些情況下,哪怕對這份取樣連續再測5次,也依然呈現陽性,但實際那人是健康的,並沒有感染。為什麼會這樣呢?比如說,取樣受汙染了或者是取樣裡有其他成分,造成了交叉反應。也就是說,不是病毒RNA物質,但也一樣引起了熒光值的增加,最終呈現陽性。

我們假設透過對同樣的取樣做第二次、第三次檢測,能排除的假陽性佔所有假陽性事件的80%,那也依然存在20%的假陽性無法排除。

還是那個邏輯,如果是針對單個病人,這實在是一個小機率,完全可以忽略。但是,幾百萬人同時測就不能忽略了,因為今天的防疫政策會因為1個感染人的出現而生效。可能就因為1個人,這個城市所有人短期內都不能買火車票和飛機票去北上廣深了。

以武漢為例,一次1000萬人的測試結束後,假陽性可能會高達10萬人,其中80%的可以透過取樣的再檢、三檢被排除,但還有2萬健康人在二檢、三檢中依然是陽性。那其實,這些人就已經被認為是高危人群了。試想,如果你身邊有人連測3次都是陽性,你會如何看待他?

按今天如此嚴格的防疫措施,武漢每進行一次全市規模的核酸篩查,至少有2萬人會被拉走隔離,然後對他們再單獨取樣、重新檢測來判斷他們是不是真的感染了。而今天,好幾個大城市的篩查是要求“10天內2次全範圍篩查”這樣的力度,按理說應該已經出現好幾次幾萬人被帶走隔離的情況了,只有這樣才能完全避免假陽性帶來的測試干擾,真正找到感染者。

如果你覺得假陽性問題就很不好解決了,但其實,更大的問題在於假陰性。

我們之前說,陽性的準確率最高能達到99%,有1%的是錯誤的。但陰性的準確率能做到70%就不錯了,也就是說,1000個確診的新冠病人去測核酸,大約300人最後測完是沒感染的。

為什麼假陰性的比例如此高呢?原因很多。比如,一個人還處於潛伏期,病毒量不足夠多,最後會檢測不出來。還有,他被棉花棒刮的那個部位的上皮細胞剛好沒有感染上新冠病毒,這樣也檢測不出來。而最多的還是做咽拭子、鼻拭子時,刮的那個動作颳得不夠深或者不夠用力等等,都會造成檢測不出來。

你如果做過好幾次咽拭子、鼻拭子就會有感受,護士的操作從部位到力度上都差異很大,有的都捅出血了,有的卻沒感覺,有的鼻子和嗓子眼都刮,有的只刮一個。所有這些因素加在一起,就造成了陰性的準確率能達到70%就不錯了。

所以,如果初衷是把每一個感染者都找出來的話,那隻要人數上千萬了,這個初衷從科學原理上就是不可能實現的。因為透過核酸檢測,當前確診的人數如果是300個,就一定至少還有128個感染者在人群中檢測不出來。更何況是千萬人的規模呢?

這個問題怎麼解決呢?

有一個方法是,為了排除有些人剛剛感染、病毒量還不夠的這種干擾,每隔2-3天來一次大篩查。這樣做雖然優化了感染後的延遲造成的干擾,但同樣會造成進一步的問題。因為上千萬人要反反覆覆的測試、排大隊聚集在一起,為那些檢測不出來的人傳播病毒提供多次機會不說,檢測機構的處理速度也不一定跟得上。

比如,最近發生在武漢的事情就是這樣,有人要8月8日下午飛北京,票也買好了,北京要求48小時內有效的核酸檢測結果。他6號晚上鼻咽拭子,7號等了一天沒動靜,8號中午都到機場了,手機終於收到了檢測報告——陰性。

可是到了登機口又被拒了,不允許登機,因為核酸要求是“48小時內有效”,機場認為那個報告是6號取樣當天有效,7號當天有效,8號就失效了。而這樣的大型城市反反覆覆的測,處理能力並沒有成倍提升,於是武漢人在那段時間是很難提供48小時內有效核酸檢測報告的。

對我們的啟發

說了這麼多,你就可以看出,一個方法對一個人適用,對一百個人適用,但數量級擴大到1000萬的時候就會出問題。而我們可以從不同的方向最佳化——

首先就是找到更快、更準的檢測方法,這需要生物、醫學等全方面的進步。對於今天來說,這種起碼全球都在用的檢測方法已經是目前能做的最好程度了,想在這個基礎上立刻提升10倍,沒有希望。

而另一個最佳化方法就是政策上的。張文宏醫生曾呼籲,有了廣泛疫苗接種後,要用新的思路對待這種致死率並不高的疾病。

比如,一個地區低風險、中風險、高風險的標準是不是要適當放寬?比如,14天內有50例以內的新增病例,原來就要變成黃碼,也就是中風險地區,現在可不可以依然維持綠碼?國產滅活疫苗官方認證是有效的,那麼完整接種後這部分人是不是可以進入更多顏色的地區……

這樣能減少因為1個人而導致的大城市裡所有人都不能出差去北京、上海、廣州、深圳的限制,畢竟人員的開放和流動對經濟至關重要。

今天的內容就到這裡,您的點贊、關注、推薦是最大的鼓勵。

參考資源:得到課程·卓克《科技參考》

分類: 科學
時間: 2021-09-23

相關文章

阿布扎比取消對入境者進行核酸檢測要求
來源:人民網-國際頻道 人民網訊 阿聯酋阿布扎比酋長國宣佈,鑑於國內新冠病毒感染率已經降到了0.2%,從19日開始取消對入境者進行核酸檢測的要求. 據阿聯酋<宣言報>18日報道,阿聯酋阿布 ...

【旅院聚焦】啊~~!剛做完核酸檢測,我又體驗了一把新科技……

【旅院聚焦】啊~~!剛做完核酸檢測,我又體驗了一把新科技……
"這位同學請張一下嘴!啊~" "誰是單號呀?和我一起去上課吧." "特殊時期,無接觸就能取餐,真是安心又安全!" -- 為切實加強新型冠狀病 ...

明天第六輪核酸檢測
明天第六輪核酸檢測,希望做完小孩可以正常上學.孩子不用每天拿著手機上網課,對小孩的視力也有影響.家長上班也不方便,上班需要健康碼.如果孩子多,沒有多餘手機怎麼上網課.希望國慶過後,一切非復正常,孩子開 ...

廈門市教育局:新一輪全員核酸檢測結果,將作為師生返校必須提供的證明材料
"天下集美"微信公眾號10月2日訊息,廈門市教育局昨日下發通知,要求在廈全體師生員工要參加新一輪全員核酸檢測,市教育局強調,新一輪的全員核酸檢測結果,將作為師生返校必須提供的健康證 ...

湖南省百日咳核酸檢測臨床及流行病學多中心研究啟動
(通訊員 姚家琦)10月8日,湖南省百日咳核酸檢測臨床及流行病學多中心研究正式啟動,旨在透過大規模開展百日咳核酸檢測,對我國百日咳當今的流行趨勢.分佈特點及診療進行研究和統計分析,形成診療標準和專家共 ...

核酸檢測全陰 晉江小學生今日“復學”
昨日,好訊息傳來,晉江全市小學師生員工(含住校家屬)核酸檢測結果出爐,均為陰性.根據安排,今日,晉江小學將正式恢復線下教學. 9日,晉江在全市小學共設立290個取樣點,對小學師生員工(住校家屬)進行核 ...

核酸檢測單採和混採有啥區別?答案來了

核酸檢測單採和混採有啥區別?答案來了
核酸取樣過程中,許多人發現 有的人是單採,有的人是混採 那麼問題來了 單採混採有什麼區別? 今天我們帶你一圖瞭解!

看過來,這是檢測取樣“正確姿勢”
全員核酸檢測仍在進行中,什麼是核酸取樣的"正確姿勢"呢? 鄭州人民醫院護理部副主任宋科說,首先要聽從社群工作人員引導,不聚集,不爭吵,間隔1米以上,全程正確戴好口罩,取樣時要保持頭 ...

華大基因:把前沿基因檢測技術做到人人可及

華大基因:把前沿基因檢測技術做到人人可及
"最初,我們參與了人類基因組計劃,承擔了一個人的全基因組的1%測序任務:如今,我們運用無創產前基因檢測技術來防控出生缺陷,目前已在河北省實現全覆蓋." 近日,在一場關於疾病預防和出 ...

緬北難民營接連有難民確診;專家提醒民眾不要自行在家中檢測治療

緬北難民營接連有難民確診;專家提醒民眾不要自行在家中檢測治療
緬甸衛生部9月17日晚8點發布疫情資訊顯示,9月16日晚8點至9月17日晚8點,全國22800人接受檢測,發現新增新冠確診患者2187人,累計確診已達442928人:新增出院2191人,累計出院393 ...

金邊緊急檢測所有寺廟,又發現一些僧侶確診

金邊緊急檢測所有寺廟,又發現一些僧侶確診
9月24日,在一些寺廟相繼爆發新冠疫情後,金邊市政府指派衛生人員與洪森志願醫生團隊合作,對金邊市所有寺廟的僧侶.方丈.尼姑及其弟子進行核酸檢測. 這場行動是在部分寺廟的僧侶.方丈.尼姑及其弟子相繼感染 ...

2021北馬開啟報名:賽事規模3萬人 需提交核酸證明

2021北馬開啟報名:賽事規模3萬人 需提交核酸證明
10月1日晚,北京國際馬拉松賽組委會發布賽事通告,宣佈2021年北京馬拉松將於10月31日鳴槍起跑,選手報名工作為期三天,於10月1日23點50分正式開啟,10月4日23點50分截止,賽事規模共計30 ...

【法治熱點早知道】網曝一名大一男生報到3天就退學離校,皆因做了一件令人不齒之事!校方通報

【法治熱點早知道】網曝一名大一男生報到3天就退學離校,皆因做了一件令人不齒之事!校方通報
◇ 封 面 網曝一名大一男生報到3天就退學離校,皆因做了一件令人不齒之事!校方通報 日前,網曝在湖北某大學迎新晚會上,一名大一新生偷拍女生裙底被當場抓獲.該校17日通報,涉事學生系2021級新生胡某, ...

日均500感染3死亡,丹麥為何完全取消防疫?國內為何仍堅持清零?

日均500感染3死亡,丹麥為何完全取消防疫?國內為何仍堅持清零?
文/張洪濤 鳳凰網腫瘤情報局特約專家.賓夕法尼亞大學醫學院副教授 核心提要: 1. 9月10日,丹麥宣佈取消新冠疫情防控的限制措施,成為歐盟首個"恢復正常"的國家.目前丹麥日均仍有 ...

海外開學季·嘉興留學生口述實錄①:為了學業,義無反顧回到英國,即便當初是千辛萬苦才回到國內

海外開學季·嘉興留學生口述實錄①:為了學業,義無反顧回到英國,即便當初是千辛萬苦才回到國內
來源:嘉興日報-嘉興線上 七月的上海浦東機場 伴隨著國內"雙減"政策正在各地落地,一些海外留學生也已走上返校之路,在各自的學校報道了. 去年3月以來,由於海外疫情嚴重,很多留學生選 ...

北京大學人民醫院網際網路醫院「線上複診」功能正式上線

北京大學人民醫院網際網路醫院「線上複診」功能正式上線
好訊息北京大學人民醫院網際網路診療"線上複診"功能正式上線啦! 北京大學人民醫院網際網路診療"線上諮詢"一期功能上線後,為廣大患者線上答疑帶來諸多便利.2021 ...

「9月20日 星期一 農曆八月十四」三分鐘新聞打包聽 知曉天下事!法國召回駐美澳大使的外交大事件

「9月20日 星期一 農曆八月十四」三分鐘新聞打包聽 知曉天下事!法國召回駐美澳大使的外交大事件
①18日,拉美和加勒比國家共同體第六屆峰會在墨西哥首都墨西哥城舉行.應拉共體輪值主席國墨西哥邀請,國家主席習近平向峰會作影片致辭:中方高度重視發展同拉共體關係,支援拉共體協調地區國家開展合作.應對挑戰 ...

搞事情!威金斯拒打疫苗,或缺席主場比賽,勇士想要爭冠又難了

搞事情!威金斯拒打疫苗,或缺席主場比賽,勇士想要爭冠又難了
距離訓練營開幕越來越近,明星球員們紛紛展開訓練,開始備戰新賽季.由於各地的防疫規則不同,每支球隊的相關規定各有偏差.據舊金山當地媒體的報道,舉辦聚集型賽事的主辦方,必須要求公司僱員完全接種疫苗,否則不 ...

一隻梭子蟹,寧波大叔差點截肢喪命!這種“吃進去”的細菌太可怕

一隻梭子蟹,寧波大叔差點截肢喪命!這種“吃進去”的細菌太可怕
來源:浙大一院 海鮮如果吃得不正確,反而可能會引"病"上身.寧波58歲的徐大叔(化名),因為吃了一隻醃製的梭子蟹,感染了一種叫創傷弧菌的細菌,右腳發腫潰爛,差點需要截肢,幸好經浙江 ...