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新冠抗原检测,鼻咽样本澄清也是关键!

不同感染阶段的病毒丰度、运输保存、粘性干扰物质、颗粒杂质的滤除,最终都将决定整个检测结果的准确性。

据报道,近日,德国零售超市的新冠抗原快速检测试剂盒于若干小时内售罄,如此火爆的市场,中国生产企业占据4/7席,其检测准确率约95%。

 

因免疫侧向层析的特性,多种综合因素共同决定了新冠抗原检测的灵敏度和特异性,如原料、标记物、NC膜及体系工艺。

 

但有一点可能被忽略了,检测之行始于病毒的口咽、鼻咽样本,不同感染阶段的病毒丰度、运输保存、粘性干扰物质、颗粒杂质的滤除,最终都将决定整个检测结果的准确性。那有没有好的抗原样本解决方案呢?

德国,新冠抗原家庭自检试剂盒售罄

据德新社2021年3月7日报道,德国卫生部近日提倡民众从3月起进行新冠自检,新冠病毒快速自测产品在德国连锁超市上市当天,几小时内被抢购一空。民众可用棉签在鼻腔或喉咙处擦拭取样,15分钟后得到结果,据称,准确率约95%。截止目前,德国联邦药品和医疗器械研究所(Bfarm)已批准6种快速自测产品上市,其中4款来自中国。

 

德国卫生部长希望通过民众自检,提高检测覆盖率和检出率,尽早发现病毒感染,阻止病毒继续传播,早日实现复工复产。

 

 

什么是新冠抗原检测?

新冠病毒的检测主要针对其核酸、抗原及抗体。

 

核酸检测基于分子生物学水平,可在病毒感染早期通过核酸扩增于基因水平识别出病毒感染状态,检测灵敏度高、特异性好,但对取样、操作环境、设备和人员均具较高要求,易出现假阴性结果,且因成本高较难在基层进行大规模筛查。

 

抗原检测即,经口咽、鼻咽拭子的取样,通过N蛋白或S蛋白的特异性抗体与样本中新冠病毒携带的N蛋白或S蛋白产生免疫反应,通过胶体金、荧光等标记物进行免疫分析,从而对病毒进行判断。 

 

抗原检测多用于疾病早期筛查,操作简便、快速出结果、成本低。但同时,因病毒感染阶段不同,其丰度存在较大差异,也会因取样方法差异,造成样本中病毒含量低下,产生假阴性。文献数据显示,胶体金法病毒抗原快速检测方法与实时逆转录PCR比较,流感病毒抗原快速检测的敏感度为48.9%~59.8%,特异度为99.2%~99.7%[1];呼吸道合胞病毒抗原快速检测的敏感度为90%,特异度为98.8%[2]提示病毒抗原快速检测的特异性较好,但存在敏感度低、假阴性率较高的问题,这与鼻咽拭子标本病毒含量不稳定以及胶体金方法的敏感度较低有关[3,4]

 

 

NMPA要求“抗原检测一般用于急性感染期,即疑似人群出现症状7天之内的样本检测,便于对疑似人群进行早期分流和快速管理”。虽然其灵敏度不及核酸检测,作为核酸酸检测的补充,仍有重要的医学价值。

 

抗体检测则基于血清学,不能在病毒感染的早期提供快速的检测结果,适合进行流行病学的研究以及对核酸检测的互补检测。

 

新冠病毒抗原检测试剂盒相对抗体检测要求更高,因为样本中病毒抗原含量较低,需要检测试剂盒具备较强灵敏度和特异性,而对病毒抗原样本的澄清和滤除杂质,以富集丰度,起了举足轻重的作用。 

 

 

免疫学检测和分子检测的干扰因素

除了病毒丰度、取样方式、样本的稳定性和胶体金的敏感度影响新冠抗原检测的灵敏度和特异性外,基于抗原抗体的免疫学反应还有较多的干扰因素,主要为内源性和外源性干扰。

 

内源性感染因子如:类风湿因子(RF)、补体、异嗜性抗体HA、自身抗体、溶菌酶等,可通过阻断剂或BSA进行封闭。

 

外源性感染因素如:溶血、脂血;高胆红素、抗凝样本处理、粘性样本的处理、样本的稳定性、保存条件、血细胞比容差异等。

 

基于病毒核酸的检测,则要求在提取核酸时,保证

 

  • 保证核酸一级结构的完整性
  • 排除其它分子的污染(如提取DNA时排除RNA的干扰)
  • 核酸样本中不存在对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子
  • 其它生物大分子如蛋白质、多糖和脂类分子的污染应降到最低程度
  • 排除其它核酸分子的污染,如提取DNA分子时应去除RNA,反之亦然
 

可见,无论是基于免疫学的抗原抗体反应,还是基于分子生物学的核酸检测,都对样本的纯度和丰度都有一定要求,以保证检测灵敏度和特异性,最终确保检测结果的准确率。

 

如何对样本中存在的大颗粒物滤除、粘性物质的澄清,对后续检测同样起了决定性作用。

 

样本澄清解决方案——Vivid抗原澄清膜材

专为抗原样本的澄清和纯化而设计,性能优异,适合IVD检测样本前处理

 

产品特性

  • 适用于澄清并纯化痰液、鼻咽、唾液等粘性样本

  • 有效清除拭子样本中影响下游反应的杂质、大颗粒物

  • 兼容下游免疫侧向层析检测、常规PCR和微流控PCR等分子生物学检测

 

 

VividTM ACG (抗原澄清,分级玻纤材质)

适用于POCT样本澄清

 

 

VividTM ACG 由特殊层压玻纤作为基材,通过高性能丙烯酸与聚酯支撑背衬层压而形成。专为样本澄清而设计,是澄清痰液、鼻咽和唾液样本的理想材料。此材料具有分级特性,适用于处理高粘性样品和/或大样本体积,且不影响流速。丙烯酸可提供生产及处理过程中所需的足够机械强度。

 

 

VividTM ACM(抗原澄清 熔喷材质)

 适用于PCR样本纯化

VividTM ACM 由聚丙烯纤维作为基材,具有深层过滤结构及较高的表面积,具备更优异的颗粒截留性能。先进的熔喷工艺生产的熔喷膜材具有多个带有内部空隙的过滤区域,从而有效地利用深度结构。这些功能类似于不对称膜,可有效拦截样本中的颗粒,确保粘性样本和裂解物的有效澄清。由于熔喷纤维具有连续性,纤维脱落的可能性也被降至最低。

 

 

其他相关膜材

  • VividTM PSM

VividTM PSM 血浆分离膜是一种高度不对称、聚砜材质的膜,用于从全血样本中分离血浆。不对称结构可有效拦截全血中的非血浆成本如红细胞,从而分离出无细胞血浆,且无需借助离心设备分离红细胞,无需额外试剂处理,具有低溶血、低吸附、高血浆回收率等特点。

 

  • CytoSep®

CytoSep® 由天然纤维和合成纤维的专利混合物组成,用于从全血中分离血浆,适用于少于100µL的全血样本。当全血样本滴到膜材表面时,血浆穿过纤维基质,介质的单层性质将红细胞截留在表面,从而达到血浆分离的目的。可以垂直分离,也可以横向分离,并可根据材料的厚度进行优化。该复合材料不包含粘合剂或化学物质,避免干扰分析物的检测。

 

  • LeukosorbTM

LeukosorbTM 是一种可滤除白细胞的过滤介质,可有效拦截异源和可能被激活的白细胞所释放的潜在干扰分析的物质。还可用于制成鼻吸专用的合成吸附基质(SAM),鼻吸是一种利用SAM拭子从鼻腔中吸附粘膜内液体的技术。

 

  • VividTM LFNC

VividTM LFNC硝酸纤维素膜,适用于免疫侧向层析应用,严控的生产和质量保证体系,让膜材保持高度的批次一致性和可重复性。硝酸纤维素膜是免疫侧向层析显色的载体,要求膜材爬速及厚度具有高度一致性。以上任何一种参数的波动都可能对测定灵敏度、重现性和试剂消耗产生不利影。VividTM LFNC生产过程中严控厚度及爬速,以确保这两个参数变异系数(CV)在5-10%之间。

 

 

参考文献

[1] Merckx J, Wali R, Schiller I, et al. Diagnostic accuracy of novel and traditional rapid tests for influenza infection compared with reverse transcriptase polymerase chain reaction: a systematic review and meta‐analysis[J]. Ann Intern Med, 2017, 67(6):394-409. DOI:10.7326/M17‐0848.

[2] Mesquita FDS, Oliveira DBL, Crema D, et al. Rapid antigen detection test for respiratory syncytial virus diagnosis as a diagnostic tool[J]. J Pediatr (Rio J), 2017, 93(3):246-252. DOI:10.1016/j.jped.2016.06.013.

[3] Bruning AHL, Leeflang MMG, Vos JMBW, et al. Rapid tests for influenza, respiratory syncytial virus, and other respiratory viruses: a systematic review and meta-analysis[J]. Clin Infect Dis, 2017,65(6): 1026‐1032.DOI: 10.1093/cid/cix461.

[4] 高占成,成人呼吸系统感染性疾病病原学诊断专家意见:中华结核和呼吸杂志2020 年9月第43 卷第9期Chin J Tuberc Respir Dis,September 2020, Vol. 43, No. 9

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