如何使用實時逆轉錄-聚合酶鏈反應檢測2019冠狀病毒病病毒？

實時逆轉錄-聚合酶鏈反應是一種核衍生方法，用于對來自任何病原體（包括病毒）的特定遺傳物質的存在情況進行檢測。最初，該方法使用放射性同位素標記物來檢測目標遺傳物質，但后來的改進導致同位素標記被特殊標記物取代，其中最常見的是熒光染料。有了這項技術，盡管過程仍在進行中，但科學家幾乎可以立即看到結果；而常規的實時逆轉錄-聚合酶鏈反應只在最后提供結果。

雖然實時逆轉錄-聚合酶鏈反應是目前使用最廣泛的冠狀病毒檢測方法，但許多國家在建立和使用該技術方面仍需要得到支助。

病毒是由分子包膜包圍的遺傳物質微包。遺傳物質既可以是脫氧核糖核酸，也可以是核糖核酸。?

脫氧核糖核酸是一種存在于所有生物體（如動物、植物和病毒）中的雙鏈分子，它掌握著這些生物體如何形成和發展的遺傳密碼或藍圖。

核糖核酸通常是一種單鏈分子，它復制、轉錄并傳遞部分遺傳密碼給蛋白質，使蛋白質能夠合成并執行維持生物體存活和發展的功能。核糖核酸有不同的變體進行這種復制、轉錄和傳遞。

有些病毒如冠狀病毒(嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2)只含有核糖核酸，這意味著它們依賴于滲入健康細胞來繁殖和存活。一旦進入細胞，這種病毒就會利用自己的遺傳密碼（就冠狀病毒而言為核糖核酸）控制并“重新編程”細胞，使其成為制造病毒的工廠。 ?

為了讓冠狀病毒這樣的病毒在體內早期被利用實時逆轉錄-聚合酶鏈反應檢測到，科學家們需要將核糖核酸轉化為脫氧核糖核酸。這是一個被稱為“逆轉錄”的過程。他們這樣做是因為只有脫氧核糖核酸可以被復制或擴增，這是實時逆轉錄-聚合酶鏈反應檢測病毒過程的一個關鍵部分。

科學家將轉錄后的病毒脫氧核糖核酸的特定部分擴增數十萬倍。擴增是很重要的，這樣科學家們就不必試圖在數百萬條遺傳信息鏈中找出微小數量的病毒，而是有足夠數量的病毒脫氧核糖核酸靶區來精確地確認病毒的存在。

從冠狀病毒聚集的身體部位比如人的鼻子或喉嚨采集一個樣本。用幾種化學溶液對樣本進行處理，以去除蛋白質和脂肪等物質，只提取樣本中存在的核糖核酸。這種提取的核糖核酸是一個人自己的遺傳物質和冠狀病毒的核糖核酸（如有）的混合物。

這種核糖核酸被利用一種特定的酶逆轉錄成脫氧核糖核酸。然后，科學家添加額外的脫氧核糖核酸短片段，這些片段與轉錄的病毒脫氧核糖核酸的特定部分互補。如果病毒存在于樣本中，這些片段就會附著到病毒脫氧核糖核酸的靶區。添加的遺傳片段有一部分是為了在擴增時構建脫氧核糖核酸鏈，其他的則是為了構建脫氧核糖核酸并在鏈上添加標記物標簽，然后用來檢測病毒。

隨后，這種混合物被置于逆轉錄-聚合酶鏈反應機中。機器在加熱和冷卻混合物的溫度中循環，從而引發特定的化學反應，產生新的、相同的病毒脫氧核糖核酸靶區拷貝。這個循環一遍又一遍地重復，繼續復制病毒脫氧核糖核酸的靶區。每循環一次都使先前的數量倍增：兩份拷貝變成四份，四份變成八份，以此類推。一個標準的實時逆轉錄-聚合酶鏈反應裝置通常要經過35次循環，這意味著在這個過程結束時，從樣本中存在的每一條病毒鏈中產生大約350億個新的病毒脫氧核糖核酸靶區拷貝。

當病毒脫氧核糖核酸靶區的新拷貝被構建時，標記物標簽附著在脫氧核糖核酸鏈上，然后釋放出一種熒光染料，這種染料由機器的計算機測量并實時顯示在屏幕上。計算機跟蹤樣本中每次循環后的熒光量。當熒光量超過某一熒光水平時，這就證實病毒存在。科學家們還監測需要多少次循環才能達到這個水平，以便估計感染的嚴重程度：循環越少，病毒感染越嚴重。

實時逆轉錄-聚合酶鏈反應技術具有高度的敏感性和特異性，可以在三小時內提供可靠的診斷，而通常實驗室平均需要六到八小時。與其他可用的病毒分離方法相比，實時逆轉錄-聚合酶鏈反應的速度明顯較快，并且由于整個過程可以在封閉的試管內完成，具有較低的產生污染或錯誤的可能性。它仍然是可用的檢測冠狀病毒的最準確方法。

實時逆轉錄-聚合酶鏈反應不能用于檢測過去的感染（盡管這對了解病毒的發展和傳播很重要），因為病毒僅在特定的時間窗口內存在于體內。需要采用其他方法檢測、跟蹤和研究過去的感染，特別是那些可能已經發展和傳播而沒有癥狀的感染。

20多年來，原子能機構與糧農組織結成伙伴，特別是通過其獸醫診斷實驗室網，為來自世界各地的專家使用實時逆轉錄-聚合酶鏈反應方法提供了培訓和設備。最近，該技術還被用于診斷其他疾病，如埃博拉病毒病、寨卡、中東呼吸綜合征冠狀病毒、嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒1，以及其他主要人畜共患疾病和動物疾病。人畜共患疾病是也會感染人類的動物疾病。?