新冠病毒核酸检测假阴性/假阳性问题探索及解决方案

在此次新型冠状病毒疫情中，作为最终确诊的关键性技术，核酸检测发挥了及其重要的作用。但是近期关于核酸检测准确性问题的讨论甚嚣尘上，如何提高检测的准确性，如何减少假阴性/假阳性成为困扰检测工作者的重要难题。

从目前已有的资料来看，很多方面得到了讨论，如：冠状病毒感染人体后，病变主要发生肺部，即下呼吸道，上呼吸道咽部病毒含量低，通过咽拭子检测常常出现阴性，再加上其他一些因素，比如：采样不规范，运输和存储等造成病毒RNA降解，核酸检测试剂盒的快速审批入市，质量参差不齐等等，这些环节都可能导致假阴性的发生。同时各环节操作的不规范，还容易出现假阳性的发生。

而从核酸提取质量，荧光定量PCR各品牌，各型号的对核酸检测试剂的适应性的讨论就不多见了，本文就病毒核酸提取、qPCR检测、体系加样等环节，在耶拿公司产品的基础上提出了一系列解决方案， 供大家参考。

一、核酸提取：

作为核酸检测的起始步骤，病毒核酸能否被高效安全的从样本中提取出来，将会成为整个核酸检测至关重要的一步。在多数核酸提取的过程中，操作者将面临如下几类问题：

1、咽拭子、血清、血浆等上样量不足，现在普遍是200μL的上样体积，病毒获得不足，产生假阴性结果；

2、病毒富集效率低、裂解不充分，导致核酸产物收率较低而引起的假阴性结果；

3、提取产物富含高浓度盐分、有机物等PCR抑制剂残留，对后续定量PCR检测产生抑制产生假阴性结果；

4、提取过程中过度的剪切力将本来含量不高的病毒核酸破环，病毒核酸完整度差，无法作为后续荧光定量PCR模板而导致的假阴性结果；

5、手工提取过程复杂，步骤繁多增加交叉污染概率而导致的假阳性结果；

6、常规磁棒法全自动核酸提取仪因磁棒磁力下降导致磁珠残留，进而导致交叉污染出现假阳性/假阴性结果。

解决方案

德国耶拿公司InnuPure C16 touch全自动核酸提取仪，Cybio-Felix全能型工作站将人们从繁琐的核酸提取纯化过程中解放出来，大大提高了工作效率和产物质量。您只需要加入样本，选择相应的提取程序，按下“开始”即可轻松获得纯净的核酸。

l 耶拿公司的C16 Touch核酸提取仪，最大上样体积可到600μL，加大上样量可以获得更多核酸，降低假阴性的产生

l 产物无磁珠残留，有效防止交叉污染，降低假阳性；提取结果重复性、均一性更好

其配套的针对病毒提取的相关试剂拥有如下两项专利：

◆ Dual Chemistry Technology

2005年耶拿公司发明了专利性的核酸提取技术DC-Technology（双缓冲液技术），采用独特的裂解缓冲液和新型的结合缓冲液，无需使用高盐结合，提高核酸提取得率，以及更为完整的核酸片段，降低假阴性可能。

◆ Smart Extraction技术—新一代核酸提取技术

   2016年耶拿公司又发明了专利性的新一代提取技术Smart Extraction，该技术打破常规核酸提取需要借助介质吸附核酸的传统，提取过程无需酚/氯仿、无需离子交换、无需离心柱、无需硅胶膜、无需磁珠，仅需tip上下吹打即可完成。提取得到的核酸得率高、完整度高，纯度好，降低假阴性的可能性。

二、荧光定量PCR检测：

当检测工作者收获了高质量、低杂质的样本核酸后，荧光定量PCR过程中的检测灵敏度、特异性、重复可靠性就成为了获取高质量检测结果最至关重要的因素了。

1、基于仪器老化、设计缺陷等原因导致的荧光定量PCR仪温度控制的准确性、均一性不高，结果扩增效率较低或者批次内和批次间的重复性不佳，导致假阴性结果；

2、不同型号仪器采用不同的激发光源对结果会有一定影响，某些光源使用一定时间没有更换，对付近期的高强度检测工作会进一步降低仪器的灵敏度，导致假阴性结果；

3、各类荧光定量PCR所采用的检测器灵敏度是存在差异的，导致假阴性结果。

基于以上问题

德国耶拿公司qTOWER3系列荧光定量PCR仪，以其卓越的温控系统带来快速稳定的实验结果，先进的光学检测系统带来高灵敏度的检测。

l 镀金纯银样品槽，采用热传递性非常好的银质材料，快速的升降温速率能够加快实验速度，缩短实验时间，提高实验效率。准确的温度控制带来优异的温度均一性，进而带来各样品间以及各批次间稳定的定量PCR扩增结果。

l 采用蓝色、绿色、红色、白色四个高强度长寿命LED固态光源，确保在整个光谱检测范围内都有很强的激发光强，有利于较弱信号的采集，从而提高实验检测灵敏度，减少假阴性可能。LED光源寿命长，免维护，节约后续的使用成本。

l 采用定量PCR仪上最新一代的通道式光电倍增管（CPM）检测器，有效降低背景噪音信号，检测灵敏度比CCD或PMT（普通光电倍增管）高，提高检测灵敏度，减少假阴性可能。

三、液体处理过程：

近期，各类关于检测工作繁重，人员压力大，复检次数众多等，相继被各类媒体争相报道。由此可见，面对如此重大的疫情，检测人员所面对的工作压力是非常巨大的。

1、在复杂的检测工作中试剂、样本的错加、漏加都成为假阴性、假阳性产生的主要来源之一；

2、液体处理中的交叉污染也成为了检测假阳性结果的主要原因。

在如今的新时代，各类全自动液体处理工作站已经在全球各个生命科学、疾病药物诊断研发、政府机构的高通量检测领域中得到广泛的使用。德国耶拿公司建议除了前面提到的核酸提取步骤可以采用全自动液体处理工作站高效的完成之外，PCR的体系构建等工作也可以采用类似的方法来解决。

德国耶拿公司Cybio-Felix全能型液体处理工作站，可自动完成定量PCR反应中涉及到的各类预混液、引物、模板、去离子水 等的加样，代替手工快速、准确、高效地进行定量PCR反应体系的构建，适用于各类PCR体系及成品试剂盒的液体处理。

1、超高的移液准确性：确保在小体积量程下实现准确地加入模板内并且准确地分装反应体系，有效的减少因加样产生的假阴性结果；

2、PCR体系构建快速高效，提高检测效率，让更多的疑似患者能够尽快明确：可在半小时内实现整版PCR体系构建；若采用整板的预混Mix，则完成速度更快；

3、有效避免交叉污染：仪器运行时完全封闭，避免环境污染；采用带滤芯的tip，避免移液头污染；UV灯灭菌，避免批间污染。且PCR体系构建速度较快能减少模板中DNA的挥发，减少系统内核酸气溶胶的浓度大幅减少假阳性的发生概率；

4、提供可放置入于生物安全柜中的型号，避免各类污染，保护实验人员安全。

核酸检测结果是否可信，并不能一概而论，如果检测仪器、试剂盒都没有问题，且每个实验环节都控制的很好，那么结果就非常可信，反之则无法判断。

让我们齐心协力，用我们自己的专业知识来共同对抗疫情。