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抗原检测中使用的"胶体金试纸条"是啥?

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相较于核酸检测,抗原检测可能会出现"假阳性"的情况,导致漏诊。

近日,《新冠病毒抗原检测应用方案(试行)》发布,抗原检测试剂盒也同步投入使用。记者梳理发现,截至3月16日,国家药监局已批准12个新冠病毒抗原检测试剂产品,其中9个基于胶体金法。何为胶体金法?《科技周刊》记者邀请南京医科大学基础医学院病原生物学系严沁副教授进行科普。

“要回答这个问题,首先要知道新冠病毒长什么模样。” 严沁介绍,新冠病毒是一种内含核酸、外披包膜的简单生命体,在包膜上还有标识着病毒“身份”的蛋白。当机体发现“敌情”,也就是识别出病毒的蛋白后,会启动一系列免疫反应产生抗体。新冠病毒抗原检测其实就是检测病毒蛋白。胶体金则是一种胶体形式的金标记生物大分子,在检测新冠病毒抗原的过程中,可以作为一种显色媒介与抗体结合在一起,这样就相当于给抗体染了色,原本肉眼看不到的抗体就能被观察到。

胶体金法新冠病毒抗原检测试剂盒的基本原理其实就是“抗原—抗体反应”。抗原和抗体就如同“钥匙和锁”的关系,当机体免疫系统识别出病毒抗原后产生抗体,抗体进一步与病毒抗原发生特异性结合,并且这种特异性结合在体外也能发生,这就为研制抗原检测试剂盒增加了“可行性”。

胶体金法试纸只有约手掌长,还标注着“C”“T”,这代表什么意思呢?其实这小小的试纸可大有学问。严沁告诉记者,在试纸上不同区段固定有三种不同的抗体。金标抗体即胶体金标记的抗体,能够识别新冠病毒某种抗原,位于样本孔和检测线(Test线,简称T线)之间的胶体金结合垫上。T线抗体位于检测线上,这种抗体能够识别的抗原与金标抗体一样,但是位置不同。这就意味着,新冠病毒的抗原能够同时被金标抗体和T线抗体识别,相当于上了“双保险”,大大提高了检测的特异性。第三种抗体是C线抗体,位于控制线(Control线,简称C线)上,能够识别结合金标抗体。

这三种抗体就像是“三重关卡”,时刻准备着“拦截”抗原。在进行检测时,将样本放入加样孔之后,由于毛细作用样本会沿着硝酸纤维素膜向前移动。如果样本中含有新冠病毒抗原,这时就会首先被结合垫上的金标抗体识别结合,形成“病毒抗原—金标抗体”复合物,并继续向试纸末端的吸水垫方向流动,在检测线上又被T线抗体捕获,在T线形成“胶体金抗体—病毒抗原—T线抗体”复合物。由于胶体金大量聚集,因此T线显现出红色。由于试纸中金标抗体的量是富余的,因此不会全部截留在T线,还会继续往吸水垫方向流动。当流至C线时,被专门识别金标抗体的C线抗体捕获,在C线形成“金标抗体—C线抗体”复合物。同样由于胶体金大量积聚,因此C线显现出红色。

“由于C线抗体识别金标抗体的能力非常强,所以只要试剂合格C线一定会显现红色。”严沁说,出现C线代表检测过程成功,检测结果可信。此时需要关注的就是T线。出现红色T线代表病毒抗原被成功“捕获”,意味着新冠病毒抗原检测阳性。她提醒,需要注意的是,无论T线是否显色,只要C线没有显色,检测结果就是无效的,需要使用新的检测试纸进行重测或选择核酸检测。

免疫胶体金技术并不是个新产物,从上世纪七十年代发展至今已经非常成熟。如生活中常见的早早孕试纸,就是利用了这一技术,通过检测尿液中的人绒毛膜促性腺激素来判断是否怀孕。从另一层面来看,抗原检测的应用范围也很广。“可以说抗原—抗体反应是免疫学检测技术的基础。”严沁说,如诊断乙型肝炎最常用的乙肝两对半检测指标中就有乙肝病毒表面抗原,以及大家熟悉的ABO血型鉴定本质上也是一种基于红细胞表面抗原差异的检测方法。

此前我们看到不少专家在解读抗原检测时都提到,这种方式不能代替核酸检测,这是为什么呢?严沁解释,目前我国已经批准的抗原检测试剂的敏感性约为75%-98%,低于核酸检测。这背后的原因是,相较于核酸检测,抗原检测少了一个重要的步骤——扩增。“在核酸检测时,会以病毒核酸为‘模板’不断复制,即便是少量的病毒核酸也可以通过扩增被‘捕获’。”所以抗原检测时如果样本中的病毒含量不高或取样不成功,都可能导致漏诊。

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