病毒的核酸檢測是怎麼檢測的？

操作方法

什麼是核酸？
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。它主要分爲兩種：脫氧核糖核酸、核糖核酸。
脫氧核糖核酸，其實就是我們常說的DNA，地球上幾乎所有生物的遺傳物質。而許多冠狀病毒的遺傳物質，則是RNA，也就是核糖核酸。
所以病毒核酸檢測，其實就是對病毒的遺傳物質RNA進行檢測。
而針對病毒RNA進行檢測的技術，還可以分兩種：一種是實時熒光RT-PCR，一種是病原宏基因組測序（mNGS）

實時熒光RT-PCR

首先要採集樣本。由於新冠病毒是通過呼吸道感染人體，所以樣本要從呼吸道採集。目前常規的樣本類型大致有2類：一類是用咽拭子、鼻拭子在人的上呼吸道（咽部或鼻腔）擦拭採集；另一類是收集下呼吸道痰液、支氣管灌洗液、肺泡灌洗液等。採集到的樣本將被嚴格封存，送到實驗室。那裏是檢測員讓病毒“現形”的戰場。

提取病毒的RNA
先從樣本中提取出病毒的RNA。具體來說，就是在樣本中加入核酸提取試劑，把病毒破壞，讓核酸釋放出來。
*提取病毒覈算必須在高級別的生物安全櫃內完成。圖爲水母實驗室小姐姐使用生物安全櫃進行的操作演示。

把病毒RNA“反轉錄”成cDNA
通過反轉錄技術（RT），把病毒的RNA“反轉”成一種特異DNA，即cDNA（因爲病毒RNA結構不穩定，所以把病毒RNA轉換成穩定的cDNA會更方便檢測）
這裏會用到核酸檢測試劑盒中一種叫“反轉錄酶”的物質。而完成轉錄後，所有工作都將圍繞cDNA展開。

進行cDNA的擴增與檢測
簡單說就是擴增cDNA的數量。這裏應用的就是PCR，全稱聚合酶鏈式反應。具體來說，就是藉助試劑盒中一些特殊物質，讓cDNA不斷複製，使其數量呈指數式增長。
所謂RT-PCR，就是將RNA的反轉錄（RT）和cDNA的擴增（PCR）相結合的技術。
當cDNA擴增的同時，試劑盒中還有一種叫熒光探針的東西同時工作。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。
*圖中左邊白色的儀器叫QPCR儀。上面說到的轉錄、擴增、檢測都是在這臺QPCR儀上完成。電腦上顯示的紅線，我們也可以理解爲Ct值的曲線。

出結果
這一步就是根據檢測儀記錄的Ct值，進行檢測結果分析。
理想狀態下，如果樣本中有新冠病毒，那麼在cDNA完成預訂次數的擴增後，檢測儀記錄的Ct值就會形成一個逐漸上升的S形曲線，檢測結果爲陽性；如果沒有類似的S型曲線，檢測結果就爲陰性。
做完以上所有工作，通常需要4~6小時。

基因測序技術

病原宏基因組測序（mNGS），是針對病原微生物（細菌、真菌、病毒和寄生蟲等）使用的基因測序技術。它的原理就比較簡單了。
首先，我們要掌握病毒的基因序列。
然後是檢測。在實驗室裏，技術人員利用基因測序儀器，針對樣本中提取的病毒RNA或總核酸進行檢測。當樣本中檢測出的病毒基因序列，與已知的新冠病毒基因序列高度同源，就可以確診感染。

基因測序是一個更加複雜且耗時的過程，可以簡單歸納爲以下7個步驟：
① 採集樣本：與前面介紹一致
② 從樣本中提取出病毒RNA：與前面介紹一致
③ 把病毒RNA反轉錄爲cDNA：爲了便於檢測，測序也需要進行反轉錄。
④ 文庫構建：翻譯過來，就是把完整的DNA鏈條打碎成片段，接着給DN段末端修復，然後給DN段加上獨有的樣本編碼（用於識別這個樣本是誰的），並把DN段用一個接頭固定起來，方便測序……
⑤ 高通量測序：通過高通量測序儀，把文庫的核酸序列檢測出來。
⑥ 生物信息分析：把測出的DNA序列與已有的數據庫進行比對。
⑦ 出具檢測報告

這樣一套完整的病毒基因測序流程，加上出結果，通常需要24~72小時。