专访 | “一网打尽”40种病原体:多重病原体核酸一体化检测新体系助力急性呼吸道感染检测
不小心中招呼吸道疾病
在医院等待检测结果时
你是否曾为等待检测结果而焦急?
10月30日,在北京微生物学会承办的北京市科协青年科技人才跨界交流活动之多重病原体快速检测创新技术研讨会上,北京协和医院检验科杜娟教授分享了题为《基于空间多重PCR技术的急性呼吸道感染多重病原体核酸一体化检测体系研制及应用》的报告,介绍了一种能实现快、准、全、经济的多病原体检测的系统假设。在未来,或许这一检测系统能让“家门口的检测”不再只是梦想,而成为可能惠及千家万户的现实。
杜娟
中国医学科学院北京协和医院
担任中国医学科学院北京协和医院检验科微生物组副组长、北京慢性疾病防治与健康教育研究会检验医学专业委员会第一届常委、中华预防医学会医院感染控制分会第六届委员会青年委员等
传统检测方法真的够用吗?
杜教授介绍道,呼吸道感染病原体检测方法主要包括三大类:传统微生物检测,如细菌培养,它需要通过样本中的病菌生长情况来诊断病情,它被视为诊断细菌感染病原学检测的“金标准”,但患者往往“等不起”,无法满足临床对呼吸道病原体快速诊断的需求;抗原检测特异性好,但敏感性不足,阴性不能除外感染,且有的呼吸道感染病原体如鼻病毒血清型众多,缺乏特异性抗原;抗体检测往往不能作为早期诊断的指标;分子检测需要专门的PCR实验室,且不能做到随来随检。部分呼吸道感染病原体有分子即时检测系统,但只能针对特定几种病原体进行快速检测,无法一次性囊括我国流行的绝大多数呼吸道病原体。
针对呼吸道感染存在的病原体种类多样、一种病原体可导致多种症状、多种病原体可引起相同症状、存在混合感染可能等临床诊疗的困扰,目前尚未实现针对急性呼吸道感染的快速、准确、全面的检测。
新技术如何实现“一网打尽”?
杜教授所在的北京协和医院检验科团队与相关单位,针对上述局限,正在开发基于空间多重PCR技术的急性呼吸道感染多种病原体核酸一体化检测体系,这一系统能实现对多种病原体核酸的即时检测,“样本进、结果出”,大大缩减了检测的时间。
该系统的技术核心在于将传统的PCR实验室中的主要功能模块集成到了一台设备中。在传统PCR实验中,实验人员通常需要针对每一种或几种疑似病原体进行单独检测——这就像“钓鱼”一样,每次都要投放特定的“鱼饵”去捕捉特定的“鱼”(病原体)。相比之下,空间多重PCR系统实现了多重病原体的“一网打尽”。该系统采用了6色荧光通道和8个独立的PCR反应池的组合,使得靶标可以实现多重检测——就像撒下一张大网,理论上可以一次性“捕捉”高达40种病原体,增强了检测的效率。同时,系统内部采用全封闭试剂控制和预分装试剂包,减少了人为操作的复杂性和污染风险,在设备内实现了“样本进,结果出”的便捷模式。
这项技术适合在哪些场景使用?
“我觉得这个在社区卫生服务中心或各级医疗机构的急诊、发热门诊等场景使用比较合适”,杜教授说,在社区卫生服务中心,出现呼吸道症状的居民可以就近实现快速采样,既省去了去大医院繁琐流程和排队等候,又不耽误根据检测结果及时治疗;各级医疗机构的急诊、发热门诊,24小时接诊,患者随来随检,1小时内出结果,大大缩减了患者等候时间。作为公共健康管理的重要节点,社区卫生机构或可通过这一系统进行数字化的集成管理,通过APP等平台及时告知居民检测结果并指导用药, “像甲流、乙流这样的,如果能尽早用药,治疗效果将会更好”,杜教授说。
事实上,国内已有不少多重呼吸道病原体核酸检测系统或产品,“但这些设备或产品或多或少存在可优化的空间,比如增加病原靶标数量、缩减检测时长、简化操作、减少污染风险等,我们希望能够做一款性能对标国际、靶标数远超国际、成本远低国际的检测系统”,杜教授说。她认为,国外类似产品虽然已经较为成熟,但价格昂贵,单人份试剂成本就高达千元以上,仪器费用更是高达数十万。相比之下,如果能够根据我国呼吸道病原体流行情况,进行检测系统的设计和开发,将会让更多国人受益。