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检测新冠病毒的3 种方法 --- 分析和比较 2020-04-02 23:10:12

 新冠病毒正肆虐北美和欧洲大陆,根据数学建模,预计美国死于新冠病毒的人数,可能会在 10 万 - 20 万跨度区间,这是一个可怕的数字。在防御工作中,最重要的一环是对疾病的检测。我花了些时间阅读了有关这方面的文章,得知,目前市场上有3 种检测新冠病毒的方法,陈述如下:

方法一:RT- PCR核酸检测 

先说一下这个方法的原理。新冠病毒是一种RNA病毒,进入人体后会自我复制,无穷膨胀。由于病毒非常小,显微镜下无法观察,科学家用一种技术,将病毒基因中某些关键靶点序列大大扩增,并染上荧光颜色,使之在显微镜底下可以观察到病毒。不同国家的检测选取了不同的关键靶点序列。 这个方法是直接测试病毒,而且检测很准确。目前这也是用来确诊的标准。

这个方法的缺点是,检测必须在实验室,由训练过的实验员操作。每个实验室每天能处理的样本数有限,而且采集的样本必须送到实验室,这些都很花时间。目前有些实验室积压了大量样本,以至于有些样本因为积压时间太长,已经失效了。

方法二:快速核酸检测

这种方法的工作原理和“方法一”大致相同,也是放大病毒基因中的某些段落,让它能够被检测出来。这个方法的好处是,不需要实验室,可以在床边用一台很小的仪器完成,而且这种仪器对各种病毒通用(当然,对不同的病毒需要用不同的试剂盒),一般的诊所已经有了这种仪器,只需要拿到新冠病毒的试剂盒就可以检测了。这样,检测速度和检测量都可以大幅度提高。

这种方法的缺点是,它的准确性还没有严格的结论。这也是为什么这种方法并没有被 FDA 批准,只是得到了紧急临时授权。 

方法三: 快速抗体检测

这种方法的工作原理和上面两种方法不同。它不是直接检测病毒,而是检测样本中的针对新冠病毒的特殊抗体。如果某人曾经感染了新冠病毒,则他/她的血中应该有这种抗体。这种检测十分简单,只要一滴血,几分钟就出结果了。这种方法还有一个好处,就是在病人痊愈后,仍然可以测出他/她曾经感染过新冠病毒。有了抗体,短期内不会再感染了。 

这种方法的缺点是,在感染新冠病毒的初始阶段,抗体也许还未产生,也就测不出来。

不管用哪种方法来检测,都需要采集样本,样本主要是从咽喉深处,或鼻孔深处采集一些呼吸道液体,或者是血液。 

当人群中感染率很低时,不准的测试方法还不如不测。举例说,如果人群中的感染率是万分之一时,如果一种检测方法的准确度是90%,也就是说,如果你被感染了,有90% 的可能测试结果是阳性,10%的可能测试结果是阴性;如果你没有被感染,有90% 的可能测试结果是阴性,10%的可能测试结果是阳性。用这种方法来测试,如果结果是阳性,你真正被感染的可能性只有0.09%(这可以用简单的概率统计方法计算出来),也就是还不到 千分之一,完全可能是虚惊一场。当人群中感染率足够高时,结论就完全不同了。当人群中的感染率达到三分之一时,同一种准确度为 90%的检测方法,如果检测结果是阳性,你真正被感染的可能性达到82%, 哦,对不起,你可能真的中招了!这也是为什么美国初期不做全面检测,而现在把检测范围扩大了很多。

这是我的一些阅读心得,和大家分享,希望大家多多保重!


浏览(2904) (10) 评论(28)
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文章评论
作者:木桩 回复 lone-shepherd 留言时间:2020-04-09 00:42:41

牧人好 !

你们夫妇俩喜欢周游列国,现在只能蜗居了。遥祝你们一切安好 !

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作者:lone-shepherd 留言时间:2020-04-06 20:14:55

给木桩大姐问好。

现在是非常时期,大家都小心为上。

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作者:木桩 回复 道还 留言时间:2020-04-05 01:24:28

道还先生,不用客气,我也是网上什么地方看到的一篇文章,记住了一些大概,细节没记住。

先生周末愉快 !

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作者:道还 回复 木桩 留言时间:2020-04-04 22:09:02

多谢木桩博。我觉得可能是这样,当时听了,觉得明白了,但不确定。多谢你这个数学家帮忙查了,我不知如何查起。这之前跟国内的朋友提过,心里觉得有点不稳,呵呵。

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作者:木桩 回复 XYZ2012 留言时间:2020-04-04 19:43:19

XYZ2012先生, 您讲得很好,谢谢您的专业补充。

周末愉快 !

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作者:木桩 回复 老冬儿 留言时间:2020-04-04 19:40:58

冬儿好,让我们都做宅女吧,以后可以横着走。

谢谢冬儿,周末愉快 !

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作者:木桩 回复 道还 留言时间:2020-04-04 19:36:42

道还先生好!

您讲的方法,我网上查了一下,好像是有这样做的。把若干人,比如 10 个人的样本放在一起分析,如果全是阴性,就算测完了;如果有阳性,则需要进一步单独分析。这在阳性比例比较低的情况下,能省不少工作量。这是不是你说的方法?

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作者:木桩 回复 木秀于林 留言时间:2020-04-04 19:24:10

谢谢木秀先生不断补充内容。

世界上冠状病毒非常多,流行感冒的病毒是其中的某个病毒。美国每年秋季提供预防针。新冠病毒 Covid-19 是一种全新的病毒,目前正在研制疫苗,研制程中的每一步骤,比如,在动物身上做试验,等等。。。都需要时间,没有捷径可走,至少需要一年半时间,到明年的秋季,就可以有新冠病毒的防疫针了。

市面上的药物所起的作用,是减轻病人痛苦,治标不治本,对付病毒,主要靠自身的免疫系统,这就是为什么老年人的死亡率很高的原因。

先生保重,周末愉快!

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作者:XYZ2012 留言时间:2020-04-04 18:48:49

第三种方法不牵涉PCR反应,原理还是基于抗原抗体的特异性反应,然后加入显色剂显色来测定。这种方法是很成熟的,只要有特异性的抗原抗体反应,几分钟出结果不在话下。想想自己在家测血糖吧,结果很快就显示出来。第三种方法是同样的原理。

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作者:老冬儿 留言时间:2020-04-04 18:41:17

有了抗体就可以横着走,呵呵!

谢谢木桩MM。周末快乐!

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作者:XYZ2012 留言时间:2020-04-04 18:40:00

第一种方法需要在PCR反应中有高温低温的反复,而第二种方法PCR反应中需要的酶可以在常温下反应,所以可以在现场测定,从而大大缩短检测时间。而第一种方法只能在实验室种进行,也对操作人员要求很高,因为稍有不当,就会有contamination,导致实验结果不对。

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作者:道还 留言时间:2020-04-04 11:10:54

据说,美国的一些实验室,用数学方法加快测定,就像有若干个小球,以最少称量次数找出假的那样。能证实或介绍一下么?先谢。

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作者:木秀于林 留言时间:2020-04-04 06:11:47

另外,类似中国这样的国家掌握了“生化武器”的制造方法,危害性很大。

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作者:木秀于林 留言时间:2020-04-04 06:08:14

所以可以推测,武汉肺炎最终会成为一种极具危险性的“日常”流行病。

人类所能做的只是控制它的平均感染率、死亡率、有效的防疫措施……。美国和世界非常痛恨中国的原因在于,中国全部是虚假数字,真实情况难以估算。

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作者:木秀于林 回复 木桩 留言时间:2020-04-04 06:03:32

木桩主,有两个信息说明目前“疫苗”和“特效药”进展速度跟不上疫情发展,一是日本宣布用一种叫“阿维甘”(又叫法匹韦拉)的药物,作为全国统一推荐用药,向世界免费提供。台湾则免费提供奎宁。这两种药都不是新药,只不过疗效相对好一点。

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作者:木桩 回复 沐岚 留言时间:2020-04-03 22:27:13

沐岚妹妹,我开始也是一头雾水,什么核酸检测,什么一滴血,5分钟 。。。所以发了狠心,仔细地研究了一番,搞清楚了来龙去脉。

昨天我和先生去买菜,我们商量好了,把口罩带着,见别人戴,我们就戴,别人不戴,我们也不戴。结果,到了Whole Food ,没见一个人戴口罩,美国人都悠哉悠哉,好像什么也没发生,我们也没戴;接着去了中国市场,见到所有人都戴,我们也赶紧戴上了,哈哈 !

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作者:木桩 回复 木秀于林 留言时间:2020-04-03 22:11:26

木秀先生的知识面很广,为我的文章补充了内容,学习了。

目前的快速检测法,只要一滴血,15 分钟,冰狗!!这个方法转弯抹角,间接测试病毒,有时会不准确。不准确的原因不是仪器的问题,而是人的问题,因为人初期被感染时,抗体没有被激发起来,而有些人,则根本就没被感染,所以有时容易误判。不管怎样,还是利远大于弊,作为参考还是值得的,better than nothing !

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作者:木桩 回复 peter98 留言时间:2020-04-03 21:35:46

peter98 先生,您好!

我在想哈,戴口罩肯定是有利无害的,但也不是戴了口罩就万事大吉了,如果其他的防御措施不配合,还是有被感染的可能。美国的口罩断销,是紧张物资,要留给最需要的人,要留给医院里的医生和护士,因为他们/她们最容易感染。一个医生可以救活几十个病人,如果医生倒下了,等于间接的倒下了很多病人。所以,在口罩紧缺的情况下,这就是衡量个人利益和社会利益的关系。

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作者:木桩 回复 白草 留言时间:2020-04-03 20:57:27

白草先生,您好!

检测的准确度定为 90%, 是我的假设,为了说明问题,演算方便。

谢谢先生驻足来访。

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作者:木桩 回复 马黑 留言时间:2020-04-03 20:49:18

马黑兄好!第二种方法其实不是什么创新,在医院和诊所早就开始用了。这个仪器不是专测新冠病毒的,而是可以测很多病毒,包括艾滋病毒,伊波拉病毒 。。。就像一个唱机,你放进什么CD,它就给你什么音乐。每种病毒代表一种试剂盒,现在只不过加入一个新冠病毒的试剂盒。这种测试不是很精准,所以 FDA 一直没有批准,直到 3月28日,才授予紧急授权使用。

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作者:木桩 回复 gugeren 留言时间:2020-04-03 20:31:35

谷歌先生好!在中国,第一种方法肯定采用的,因为这是最原始的标准法,直接检测病毒,保证精确度。但是,这个方法门槛太高,不能普及。在大量病人汹涌出现时,是否也采用其他方法辅助,我不得而知。

中国支援其他国家的仪器质量差,被退货,我也看到这些新闻了。究竟是什么原因,我也不知道。

我文章的最后,假设检测仪不准的概率是 90%,然后用概率统计里的贝叶公式演算了一下,我想你一定明白我的意思。比起你平时出的题目容易的多了。

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作者:沐岚 留言时间:2020-04-03 16:51:33

差点错过木姐姐的好文,这下就很清楚了,要不总是云里雾里的。

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作者:沐岚 留言时间:2020-04-03 16:50:54

咦,为何我不能评论了?

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作者:木秀于林 留言时间:2020-04-03 04:49:39

可以肯定的是,病毒是一种“转基因”病毒,人工制造。与所有的人类曾经发现、发生过大规模感染病毒都不同,并且随时有产生新的突变和变异的可能。

美国CDC发出的信息是:致力于相应的疫苗或者疗效较佳的药物研究。

目前已经有了一种快速检测出免疫人群的方法,只要一滴血、15分钟,就可检测出什么人有免疫力,不受感染。另外,疫苗和药物的批量生产在美国和台湾都在争分夺秒的进行当中。

不过“检疫出免疫人群”,不仅问题得不到解决,反而增加了许多麻烦,最终会造成新的“种族歧视”。

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作者:peter98 留言时间:2020-04-03 03:53:28
不通过检测,怎么会知道人群感染率?
正如世卫组织所提倡的,检测,检测,还是检测。没有检测,就是瞎忙。不能跟踪监测病毒的来源与传播路径,大规模的爆发就不可避免。武汉疫情初期情况如此,美国正在步其后尘。
与其说戴口罩不能预防传染,不如说是没有充足的口罩可用。与其说检测效用不大,不如说没有能力组织大规模的检测,因为这不仅需要财力,物力,更需要大批训练有素的医护人员,从何而来?
对美国普通百姓而言,检不检测,确实无多大区别。即使检测出阳性,也无去处,一样在家待着,等待自愈或者恶化。到真恶化的程度,那就看几人共用一台呼吸机了。
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作者:白草 留言时间:2020-04-03 02:12:49

检测方法的准确度90%是如何确定的?是一个理论值,还是小样本估值?还是其它?

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作者:马黑 留言时间:2020-04-03 01:04:05

最近微信里流传一个视频,就是用血去检测 ,很快出结果,估计就是你这里列出的第三种。

木桩好介绍。我听说过1和3,2第一次听说。

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作者:gugeren 留言时间:2020-04-03 00:20:17

中国似乎采用是第一种测试方法,是不是?

为什么它支援其他国家的测试盒的测试质量那么差,致使人家要退货?

是因为那种测试的方法或思路不行,还是由于具体的制造方面有问题?

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