沪研病毒检测试剂盒出口30多个国家,有何技术秘诀

16.03.2020  16:01
2020 03/16 11:11 分享 返回

  随着疫情在全球蔓延,新型冠状病毒核酸检测试剂盒的需求量越来越大。近日,上海之江生物科技股份有限公司研发的病毒检测试剂盒(荧光PCR法)获得欧盟CE认证,已出口到意大利、法国、德国、日本、韩国等30多个国家。在武汉“战疫”中,这家企业研发的全自动核酸检测前处理系统和试剂也立下战功,10台仪器每天能完成高达5000人份的样本检测。

  荧光PCR法检测病毒的科学原理是什么?全自动检测设备为何效率很高?解放日报·上观新闻记者采访了之江生物两位专家。

   让微量核酸指数级扩增

  之江生物研发中心副总监张捷介绍,PCR的意思是聚合酶链式反应,其基本原理是利用双链DNA(脱氧核糖核酸)在高温下解链、在低温下结合的特性,通过控制温度变化来模拟DNA在体内的复制过程。这种技术可以用于测定古生物化石,历史人物遗体,犯罪嫌疑人毛发、皮肤和体液中的DNA,也可用于测定病毒核酸。

  利用荧光PCR法检测病毒前,科研人员要分析这种病毒的核酸序列,设计出特异性可与病毒核酸结合的引物(20个左右核苷酸组成的寡核苷酸片段)。“开发这种试剂盒的最关键步骤,是找到能与病毒核酸特异性结合的引物。”之江生物董事长邵俊斌博士说,如果引物与目标核酸的结合性差,会影响试剂盒的灵敏度;如果引物还能与其它病原体核酸结合,则会降低试剂盒的特异性。

  在DNA聚合酶的作用下,引物延伸并与因高温而解链的DNA结合,变成2条链。PCR扩增仪再次调高温度后,DNA再次解链,引物又会延伸并与之结合,变成4条链。如此升温、降温往复进行,病毒中的核酸片段就像孙悟空分身术一样指数级扩增,即片段数量从1变成2、从2变成4、从4变成8……30次循环后,片段的理论数量将达到原先数量的230倍。

  如何把扩增后的病毒核酸检测出来?这要靠荧光探针(30个左右核苷酸组成的带有荧光报告基团和淬灭基团的寡核苷酸片段)。它与引物一样,也能与病毒核酸结合,未降解前不发光。被扩增的特异性片段越多,被降解的荧光探针也越多,发出的荧光量就越高,从而被仪器检测出来。

  新冠病毒的核酸是一条单链RNA,与双链DNA病毒相比,更容易发生序列变异。因此在开发试剂盒时,选择靶标除了针对能完全区分新冠病毒和其它病原体的区段外,还需针对序列不易改变的区段设计引物和荧光探针,以避免漏检。

本文来源:上观新闻 作者:俞陶然 责任编辑:顾铭