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(1)POCT技术发展情况:POCT技术发展历史较短,自1957年首次提出该概念以来完成了从定性到定量的迭代,具体的技术方法及应用领域如下:
随着各基础学科的知识更新与技术进步,POCT产品的精确度等必将进一步缩小与专业实验室检测的差距。目前新一代检测技术如生物传感器、生物芯片、基因测序、微流控等已陆续进入应用阶段,技术进步带来的产品迭代与质量升级必将有助于提高大众对POCT的认知度与理解度,对POCT的行业发展具有推动作用。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年新冠病毒检测试剂盒市场发展战略规划分析及投资规模前景可行性评估预测报告》
(2)新冠病毒检测试剂盒的技术对比:POCT产品在全球新冠病毒检测中大放异彩,为各国抗击疫情作出了重要贡献。新冠病毒检测试剂盒按照检测技术的不同可分为核酸检测、免疫检测,具体情况对比如下:
临床检测新冠病毒的一般标准是逆转录PCR,检测操作技术要求高,需要特定的PCR实验室配合且耗时较长,因而难以满足即时检测的需求,在部分国家和地区不适合用于大量人群的初期筛查。相比之下,抗原和抗体检测不需要专业设备和人员,10-15分钟即可得到结果,适合现场检测及大规模筛查。从全球范围来看,中国对新冠病毒的筛查以核酸检测为主,其他国家以抗原或抗体检测为主。在注射新冠疫苗后,可以通过检测中和抗体来评价疫苗的效果。
1)核酸检测技术:核酸检测以新冠病毒独特的基因序列为靶标,通过PCR扩增,使被选择的这段靶标DNA序列指数级增加,每一个扩增出来的DNA序列都可与预先加入的一段荧光标记探针结合产生荧光信号,扩增出来的靶基因越多,则累积的荧光信号就越强。核酸检测的本质是通过分析累积的荧光信号来确定样本中是否有病毒核酸。
2)免疫检测技术:
①抗原检测技术:抗原检测的技术原理通常采用敏感、特异且被标记的结合抗体或适配体,通过色谱分析或酶促反应检测样本中的病毒抗原。新冠病毒基因编码中的结构蛋白包括多个抗原表位,适用抗原与抗体特异性结合的原理,并通过此类抗原的存在证明样本中新冠病毒的存在。
②抗体检测技术:新冠病毒在感染人体后,上述抗原可作为免疫原刺激浆细胞产生特异性抗体,利用抗原与抗体特异性结合的原理,可通过检测抗体的存在从而间接证明人体(曾经)感染新冠病毒。抗体检测试剂的适用样本类型一般为血液,包括血清、血浆和全血。血液检测最大的优势在于方便快捷,能够有效突破现有检测技术对人员、场所的限制,缩短检测用时。
抗体检测主要分为IgM和IgG两类。通常情况下,IgM抗体产生早,一经感染可快速产生,但维持时间短、消失快,血液中检测阳性可作为早期感染的指标;IgG抗体产生晚,维持时间长、消失慢,血液中检测阳性可作为感染和既往感染的指标。
③中和抗体检测技术:人体的免疫系统在经受病毒刺激后会产生相应的抗体,有些抗体可以和病毒颗粒结合,阻止病毒感染细胞,这些抗体称为“中和抗体”。大部分普通抗体是通过向T-淋巴细胞发出锁定抗原的信号,激发细胞免疫反应进而杀死病毒,而中和抗体则是特异性地针对病毒中和表位产生的抗体,可直接靶定到病毒中和表位,使病毒失去结合受体的能力,这一过程不需要激活淋巴系统。
中和抗体检测技术的原理是利用新冠病毒蛋白结合结构域RBD抗原和受体蛋白ACE2抗原之间的结合,模拟病毒与宿主细胞的相互作用,通过显色反应判断病毒感染情况,而中和抗体会阻断蛋白互作导致显色反应减弱,因此可以反向证明中和抗体的存在。
对新冠病毒中和抗体的检测可以反映注射疫苗后的保护效果。传统的病毒中和实验需使用活病毒和细胞,对实验室安全性及操作人员技能要求均较高,但这种耗时长、要求高的传统中和检测方法显然不适用于传播速度快、感染覆盖范围广的新冠疫情。在全球陆续接种新冠疫苗的大背景下,POCT的中和抗体检测应运而生,将拥有广阔的市场需求。
④总抗体检测技术:总抗体检测涵盖了抗体检测与中和抗体检测的范围,在不同病程阶段均能有效检出。由于核酸检测对取样的要求较严格、成本相对更高,总抗体检测在境外市场中仍有用武之地。同时,检验新冠疫苗效果也需要进行血清抗体检测实验以绘制群体免疫的反应水平。