中文

分子POCT技術介紹

2023-02-08 14:32

POCT是即時檢測（Point of Care Testing）的簡稱，指通過現場采樣、利用便攜式分析儀器及配套試劑快速得到結果的一種檢測方式。WHO在2006年要求建立的POCT方法應符合ASSURED標準，即可承擔(Affordable)、靈敏度高(Sensitive)、特異性好(Specific)、操作友好(User-friendly)、快速并可重復(Rapid and Robust)、無需儀器(Equipment-free)和易獲取(Delivered to the end user)。隨著技術更新和需求變化，2019年補充了實時通信（Real-time connectivity）和樣本采集便捷（Ease of specimen collection），即REASSURED標準。

與傳統方法相比，POCT以其儀器小型便捷、樣本周轉時間短、操作簡單的特有優勢，深受用戶的歡迎并逐漸廣泛使用，在包括重大疫情監控、慢病監測、傳染病檢測、現場執法檢測、醫學救援、海關檢驗檢疫、食品安全、毒品檢驗等衛生領域，承擔了現場檢驗的重任。

一、POCT介紹

常用的POCT技術早期主要以定性檢測為主，包括干化學、膠體金、免疫層析等。隨著研究的進展以及對檢測需求的逐步提升，以免疫熒光、化學發光、微流控等技術為核心的POCT產品快速發展并率先應用于臨床，實現了快速的定量檢測并提高了準確性。目前，POCT 不僅用于血糖檢測和早期妊娠的檢測，還廣泛應用于心血管疾病、急慢性腎病、感染性疾病、凝血檢測、藥物濃度監測等方面。使用場所也從醫療機構中門急診、ICU逐步向家庭、海關、基層機構和診所等延伸領域，并擴展到食品衛生、環境檢測、禁毒、法醫等領域。

二、分子POCT技術

隨著分子診斷技術的發展，其快速、精準、高效的特點，被廣泛應用于病原體檢測、腫瘤、遺傳病等領域，特別是對難以培養、生長緩慢、罕見或新發再現病原體檢測方面均表現出明顯優勢。但常規核酸檢測方法對人員專業素質要求高、設備復雜、測試周期較長，對兒科、重癥感染的病原學確診往往滯后，有效縮短等待時間和診療時間已成為當前的迫切需求。

分子POCT平臺結合了即時檢測和分子生物學技術的特點，在實現“提取-擴增-檢測”整合一體化的同時，兼具便攜、操作簡易、快速、密閉性好的特點，同時保持高特異性和敏感性。分子POCT省去了基因擴增實驗室分區的要求和大型儀器設備檢測的步驟，也簡化了數據處理等繁瑣過程，可直接快速地得到可靠的結果用于指導患者治療，雖仍然不能脫離基因擴增實驗室，但隨著新技術/新方法的出現，這部分限制被逐漸解決，為院內感染診治和居家自測的疾病管理，提供了重要技術支撐和保障。

目前開發的分子POCT診斷產品多應用于病毒檢測（新冠、流感病毒A/B、合胞病毒、HIV、HBV、HCV等）、細菌耐藥檢測（結核分支桿菌及利福平耐藥、多重耐藥菌CRE）、STD（沙眼衣原體、淋球菌、GBS等）、癥候群檢測（腹瀉癥候群、血流感染癥候群、中樞神經感染癥候群等）以及腫瘤基因檢測。(表1)中羅列了市場上常見的分子POCT企業，方法學多采用PCR和恒溫擴增的方法，在樣本采集、產品形態和結果報告都有各自的特點，后續也會有更多的產品落地。

三、基于CRISPR技術的分子POCT介紹

以基于CRISPR為代表的新型診斷技術逐步開發成功。不同于前面介紹的PCR和恒溫技術，該技術依賴Cas蛋白/sgRNA復合物精準識別和剪切目標基因，同時會非特異的、持續的切割帶有熒光基團和猝滅基團的報告分子（即反式切割），并釋放大量熒光信號，達到檢測的目的。持續的反式剪切帶來的高靈敏度，精準識別的高特異性，大幅降低了恒溫擴增的假陽性風險，且不依賴于復雜或大型的設備，給診斷發展提供了新的方式。自從2016年發現反式切割活性以來，6年間已有多個蛋白Cas9、Cas 12a、Cas 12b、Cas 13a和Cas 14等多種效應蛋白被證明均具有該活性（圖3），基于上述特點，CRISPR/Cas系統在分子POCT中展現出極大的應用前景。

四、總結

基于QPCR、恒溫擴增和CRISPR等技術的POCT平臺，通過熒光、比色法、電化學等多種檢測模式，為現場即時診斷提供了新技術、新方法，未來仍將在準確性、成本控制、檢測時間、指標數量、檢測通量、產品易用性上繼續優化。同時，在不斷完善質量控制的前提下，持續帶動檢測需求，拓寬應用場景，在提升國家醫療質量安全、公共衛生緊急應對以及建立分級診療、遠程醫療和移動檢測模式等方面提供有力支持。

參考文獻：

【1】 REASSURED diagnostics to inform disease control strategies, strengthen health systems and improve patient outcomes

【2】Infectious Disease and the Application of Point of Care Testing (POCT) in India

【3】現場快速檢測(POCT)基層醫療衛生機構應用專家共識

【4】行業報告：2022年中國POCT行業研究報告

【5】分子即時檢測( POCT) 技術及其在新發傳染病中的應用

【6】CRISPR Approaches for the Diagnosis of Human Diseases

【7】迅識生物公眾號：CRISPR介紹--CRISPR發展史