新冠肺炎快篩原理!PCR與快篩的差別是什麼?

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近期國內疫情嚴峻,每日確診數也不斷創下歷史新高,快篩也是供不應求,不過你知道快篩原理是什麼嗎?主廚在去年五月曾寫了一篇與PCR篩檢相關的文章,簡單介紹PCR篩檢原理與特性,而快篩與PCR篩檢的差異又是什麼呢?今天就來與各位聊聊快篩!

延伸閱讀:什麼是PCR?新冠病毒確診的檢測方法!

什麼是快篩?與PCR有什麼不同?

快篩顧名思義就是能快速檢測是否罹患新冠肺炎的檢測試劑,檢測結果可分為陰性或陽性。陰性代表沒有感染新冠肺炎,陽性代表有著較高確診可能,那要如何從結果知道有無確診呢?

從圖1可知快篩包含C線與T線,其中C線稱為控制線或品管線,而T線則是測試線。以羅氏家用快篩為例,篩檢結果為陰性的時候僅會出現C線,而篩檢結果陽性則會呈現兩條線,無論T線顯示微弱或明顯,只要出現T線均為陽性結果。另外C線未顯影的話,此次快篩結果無效。

新冠肺炎快篩結果判讀
圖1 新冠肺炎快篩結果判讀[2]
相較於PCR需數小時以上的檢測時間,快篩僅需15 – 30分鐘便能得到檢測結果。看到這兒,你可能會想說既然快篩又快又方便,為什麼還需要PCR檢測呢?

這是因為快篩的準確度不如PCR檢測,儘管快篩檢測結果為陽性,仍需以PCR檢測進一步確認,若PCR檢測仍為陽性即認定確診,這也是為什麼經常聽到偽陽性這個詞,因為快篩陽性代表的是有高機率確診,仍有一定機率是誤判。

然而在疾病盛行率高的情況下,快篩準確率的可信度將會提升,意味著快篩陽性有著極高機率為陽性確診。基於這樣的考量下,指揮中心提出快篩陽性視為確診的決策,如此一來也能減少醫療負擔,更加妥善照顧每位患者。

快篩使用流程

儘管疫情愈趨嚴重,但也不是人人都有使用快篩的經驗,因此主廚簡單說明快篩使用流程以供參考,由於不同廠牌的快篩有著些微差異,正確的使用說明請依照購買快篩試劑隨贈的使用說明書指引。底下是羅氏家用新冠病毒抗原自我檢測套組的參考指引:

測試準備

  1. 測試前清潔雙手
  2. 打開包裝後確認鋁箔袋標示的保存期限是否過期
  3. 撕開鋁箔袋並取出測試裝置
  4. 檢查測試裝置且乾燥包無綠色珠子
快篩測試前的準備步驟
圖2 快篩測試前的準備步驟 [2]

收集並製作鼻腔檢體樣本

  1. 取出裝有液體的試管和噴嘴蓋並放置於桌上
  2. 撕開試管上的封膜,勿將管中液體灑出
  3. 測試前擤鼻子並取出包裝內的擦拭棒
  4. 頭稍微傾斜後,將擦拭棒插入左鼻鼻腔(平行於嘴巴頂部)
  5. 擦拭棒觸碰鼻腔內壁後轉動擦拭棒約4次(約15秒)
  6. 使用同個擦拭棒於右鼻鼻腔重複步驟4與步驟5
  7. 將擦拭棒插入試管,擠壓底部試管後將擦拭棒來回轉動10次
  8. 邊擠壓擦拭棒邊取出棉籤管,丟棄拭子後用噴嘴蓋密封試管
快篩檢體採集
圖3 快篩檢體製作[2]

進行檢測

  1. 將測試裝置置於平面
  2. 滴入試管溶液4滴於測試裝置圓孔內
  3. 靜待15分鐘後,於15 – 30分內讀取結果
  4. 測試結束後清潔雙手
  5. 若檢測結果為陽性,請妥善密封檢體與檢測裝置並交給篩檢站處理
  6. 若檢測結果為陰性,請將檢體與檢測裝置放入塑膠處理袋,並將所有材料丟入垃圾桶
快篩檢測滴入檢體
圖4 快篩檢測滴入檢體

如果對於文字說明感到厭倦的話,快篩廠商亦有提供影片說明,詳情請參照下方影片。

新冠肺炎快篩原理

PCR篩檢是不斷放大病毒基因來確認患者是否感染新冠肺炎,那快篩的原理又是什麼呢?

目前市面上多數快篩採用側向流體免疫層析法,從圖5可知快篩包含四個部分,分別是檢體層、膠體金抗體層、硝化纖維膜以及吸收層。當檢體流入檢體層時,由於纖維的毛細作用,檢體能夠不依靠外力,自行側向流動,原理類似衛生紙遇水時,水會沿著衛生紙纖維擴散移動。

膠體金抗體層包含能夠與病毒抗原結合的抗體,而抗原與抗體的關係就像是鎖與鑰匙,因此當檢體流經膠體金抗體層時,如果檢體含有新冠肺炎病毒抗原,便會與膠體金抗體結合。

硝化纖維層包含測試線與控制線,其中測試線包含能與新冠肺炎抗原結合的抗體,而控制線包含能抓住膠體金抗體分子的抗體。當檢體流經控制線的時候,控制線抗體抓住膠體金抗體分子,此作用會讓控制線呈現暗紅色線條。

而當檢體流經測試線的時候,若檢體包含病毒抗原,則病毒抗原會與測試線抗體結合,同樣與病毒抗原結合的膠體金抗體分子將使測試線呈現暗紅色線條。反之,若檢體不包含新冠肺炎病毒抗原,測試線上的抗體無法抓住膠體金抗體分子,便不會出現暗紅色線條。

 

側向流體免疫層析法
圖5 快篩原理: 側向流體免疫層析法[3]

主廚結語

此次與各位簡單介紹快篩原理以及快篩與PCR的差異,如今疫情漸趨嚴峻,儘管Omicron病毒多為輕症與無症狀,隨著確診人數不斷增加,依然會對醫療體系帶來不小的負擔,主廚也祝福各位能夠早日回歸正常生活。如果對此類文章有興趣的話,也歡迎追蹤科技雞湯Facebook,隨時掌握最新消息!

參考資料

  1. Shane Ross, CBC News, Your COVID-19 rapid test is positive. Now what?
  2. 羅氏新冠病毒抗原自我檢測套組產品說明書
  3. 國家衛生研究院,防疫小尖兵:新冠病毒快篩試劑開發

 

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