测了这么久,你知道新冠抗原检测原理吗?
疫情时代,新冠抗原自检已经成为全民参与的热门话题。小阳人们,测了那么久的抗原,你知道它是什么原理吗?今天,我们就来简单地聊一聊。
目前与病原体有关的检测主要分三种:核酸检测、抗原检测和抗体检测。
那么,这三种方法有什么不同呢?核酸检测是通过RT-PCR的方法检测体内是否携带有病毒的核酸。即使是微量核酸,也可通过扩增放大多倍被检出。准确率极高,但检测耗时长、价格贵。病毒表面携带的特殊蛋白质叫做抗原。抗原不仅可以引起机体的免疫反应,还可以引起抗体的出现。抗原检测操作简单耗时短,但灵敏度低于核酸且覆盖病程短。抗体检测是检测体内是否存在有针对病毒产生的抗体,往往存在于血液中,需采血。抗体在病程中出现的时间靠后,是机体受到抗原物质刺激后所产生的,只能通过检测知晓是否感染,不能确定感染时间。
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在这些结构蛋白中,N蛋白在不同SARS-CoV-2病毒株系中高度保守,且具有良好的免疫原性,为病毒侵染细胞后表达量最高的结构蛋白,是良好的检测生物标志物。目前,新型冠状病毒抗原检测一般以检测N蛋白为主。
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其实,病毒就像是一颗裹着橡皮糖夹心的软糖。“橡皮糖夹心”位于病毒体的中心,主要成分为核酸(ssRNA),为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息。外层的“软糖”是病毒体的蛋白质外壳,称“核衣壳”( Nucleocapsid protein,N protein),可保护病毒核酸免受外界因素的破坏,并能介导病毒进入宿主细胞。而“软糖”外包裹的一层“糖衣”可以理解为病毒体的包膜,是包绕在病毒核衣壳外面的双层膜。

新型冠状病毒的这层“糖衣”异常绚丽,其膜上有刺突糖蛋白(Spike protein,S protein ) 、包膜蛋白(Envelope protein,E protein) 、和膜蛋白( Membrane protein,M protein) 。
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以目前市面上最为流行的胶体金法为例。胶体金试纸,实际上是一种胶体形式的金标记生物大分子,在PVC材质的试纸上固定,留出加样孔,设上检测线和质量控制线。

样品(含有N蛋白)在加样孔上样后,在纸纤维所形成的毛细力拉动下,从试纸的一端流向另外一端,一般10~15分钟。N蛋白经历三道关卡,等试纸上发生免疫反应之后,可以看到胶体金聚集的位置上有肉眼可见的红色条带出现,即为检测结果。

胶体金法利用的是双抗体夹心法,针对同一种抗原,试纸上有两种抗体存在,处在试纸的不同位置。胶体金标记的抗体是其中一种针对抗原的抗体,在试纸的第一道关卡上。

假如样本里有特异性的病毒抗原,此时会被第一关卡的金标抗体所识别,形成抗原抗体复合物。


样液在毛细作用下继续流动,到达检测线后被T线抗体捕获,形成“金标抗体-2019-nCoV抗原- T线抗体”复合物,由于胶体金在T线处大量聚集,出现一条红色条带,结果判为阳性。

当然,金标抗体的量肯定是富余的,所以不会只在检测线处被截留,多余的会继续流向C线,在C线处被C线抗体捕获,形成“金标抗体-C线抗体”复合物。同样由于胶体金在此处大量聚集,再次形成红色条带,质控线就出现了。质控线的形成被用于判定结果是否有效。
鉴于全球更为严峻与复杂的疫情形势,世界卫生组织(WHO)、全球创新诊断基金会(FIND)等国际组织也在大力推进抗原检测这一更快更便捷的检测手段。相信抗原检测产品,未来将会发挥更为重要的作用。

