如何缩短新冠病毒核酸检测时间，是当前疫情防控的一个重要科技问题。在市科委等部门布局支持下，上海科研机构和科技企业正通过多条技术路径，研发速度快、准确率高的新冠病毒检测产品。最近，上海之江生物科技股份有限公司经过半个多月高强度攻关，取得了重要突破——将核酸检测时间从原来的2小时左右缩短到1小时左右。

这家企业还储备了8份样本混合检测技术，有望使上海等地未来的核酸筛查提速6—7倍。

做实验“精打细算”省时间

世界卫生组织近日公布了《新冠病毒检测产品应急使用清单》，全球共有9家企业研发的产品入选，其中中国企业有4家，分别是之江生物、华大基因、达安基因、卓诚惠生。作为上海企业，之江生物在近年来3次国际传染病疫情中研发的病毒检测产品，都得到了世卫组织推荐。

虽然产品质量获得国际权威机构认可，但这家企业并没有停止研发脚步。昨晚9时许，解放日报·上观新闻记者致电之江生物研发总监张捷时，他还在公司开会。“半个多月前，我们开始研究如何加快检测速度，每天工作14个小时左右，做了大量实验，争取在核酸检测的各个步骤压缩时间。”张捷说。

据介绍，病毒核酸检测分为两大环节：样本核酸提取和PCR（聚合酶链式反应）扩增检测。前者原本需要21分钟，后者需要约1小时30分钟，再加实验人员操作时间，整个检测过程耗时约2小时。

核酸提取环节可提速的余地不大，但研发团队还是“精打细算”，将时间压缩到十几分钟。例如“磁珠吸附”这个步骤，原先的操作时间是1分钟，研发团队做了多次实验后发现，用磁铁吸磁性颗粒30秒，就能完成磁珠的吸附；如果少于30秒，磁珠可能会吸附不完全。就这样，他们在实验室里“抠”掉了30秒，若干个30秒的累积就省下了几分钟。

“这种检测程序优化工作，我们做了不少。”之江生物董事长邵俊斌博士说，以前的检测程序是通用性的，适合各种病原体检测，而为了提高新冠病毒检测速度，他们做了针对性研究，在不改变技术的情况下省下很多时间。

采用新款“浓缩液”和聚合酶

在原本耗时超过1小时30分钟的PCR扩增检测环节，邵俊斌带领团队多管齐下，将时间压缩至40多分钟。

PCR扩增检测是如何进行的？据介绍，在PCR扩增仪中，能与病毒核酸结合的引物在DNA（脱氧核糖核酸）聚合酶作用下延伸，并与因高温而解链的DNA结合，变成2条链。PCR扩增仪再次调高温度后，DNA再次解链，引物又会延伸并与之结合，变成4条链。如此升温、降温反复进行，病毒中的核酸片段呈指数级扩增。在此过程中，荧光探针能识别出病毒中的核酸片段，发出荧光，从而被仪器检测出来。

为了让DNA变性解链，检测仪器要将PCR体系加热至95摄氏度，升温时间较长。针对这种情况，他们反复实验后，压缩了PCR体系的多个组分体积，研制出新款“浓缩液”，从而显著缩短了升降温时间。“这好比是烧水，我们把一壶水减少到半壶，烧开的时间就短了。”张捷解释说，“当然，在压缩体积的同时，要保证其中核酸的体积尽量不变，否则检测灵敏度会受到影响。”

通过性能测试，之江生物还找到一种新的DNA聚合酶，能让PCR的酶满足快速反应需求。由于采用了新材料，之江生物正在研发的新技术、新方案在上市前，预计要向国家药监局申请新的医疗器械注册证。目前，这一提速攻关项目处于开发定型阶段。邵俊斌表示，他们力争尽快定型，随后开展注册验证和临床试验。完成这些工作后，即可申请医疗器械注册证。

为上海储备8份样本混检技术

与此同时，之江生物还在研发混样浓缩检测技术，这种技术适用于阳性率较低人群的核酸筛查，在武汉全市新冠病毒核酸筛查中已投入使用。目前，之江生物基本完成了8份样本混合检测技术储备，可以将8人的咽拭子样本混合在一起，再提取核酸，从而将检测通量提高8倍，检测速度随之提高6—7倍。与常规混样不同，他们加入了核酸浓缩步骤，保证检测灵敏度不会降低。

混样检测的基本思路，是如何用高效的方法在阳性率较低人群中，找到那些检测呈阳性的人？答案有点像脑筋急转弯：如果把人群分成多人一组，对每组混合样本进行检测，发现阳性组后，再对这些组中每个人分别检测，其效率会大幅高于常规的个人检测。专家说，混样检测通常是6人、8人、12人、24人一组，实际操作中最高出现过1024人一组。

“今后，上海可能需要每天进行大规模的核酸检测，”邵俊斌分析说，“储备好这种技术后，有望大幅提高检测速度和效率，为城市安全和经济发展保驾护航。”