PCR检测和抗原检测是检测SARS-CoV-2的两种主要方法。
PCR检测的准确率接近100%，并且需要在实验室进行分析。
一个人可能需要等最多五天才能拿到PCR检测结果，每次检测费用约为100美元或更高。
抗原检测可在不到15分钟内出结果，费用为10至15美元，但准确性低得多，尤其是在感染早期。
一位分子医学教授解释这两种方法背后的科学原理。
在疫情发展到这个阶段时，你或你认识的人很可能至少做过一次新冠检测。但你知道自己做的是哪种检测，以及这些不同检测各自的优缺点吗？
我是一名分子生物学家，自2020年4月以来，我一直是一个团队的成员，参与一项由美国国立卫生研究院资助、名为RADx的计划，该计划正帮助创新者开发快速检测，以识别一个人是否感染了SARS-CoV-2，也就是导致新冠的病毒。
诊断SARS-CoV-2感染主要有两类检测：分子检测，也就是更广为人知的PCR检测，以及抗原检测。每种检测识别病毒的不同部分，其工作原理会影响检测速度和相对准确性。那么，这两类检测有什么区别？
寻找遗传物质证据
无论采用哪种检测，第一步都是采集患者样本，可以是鼻拭子，也可以是少量唾液。
PCR检测的下一步是扩增遗传物质，以便检测出患者样本中哪怕极少量的冠状病毒基因。这一步使用一种名为聚合酶链式反应的技术。医护人员采集样本，并用一种酶处理样本，将RNA转化为双链DNA。随后，将DNA与含有一种名为聚合酶的酶的溶液混合并加热，使DNA分离成两条单链。降低温度后，聚合酶在一小段称为引物的引导DNA帮助下与单链DNA结合并复制它。引物确保只有冠状病毒DNA会被扩增。这样，你就从最初的一段RNA生成了两份冠状病毒DNA拷贝。
实验室仪器会将这些加热和冷却循环重复30至40次，使DNA数量不断翻倍，直到达到原始片段的十亿份拷贝。扩增后的序列含有荧光染料，由仪器读取。
PCR的扩增特性使检测能够成功识别样本中最少量的冠状病毒遗传物质，因此它是一种灵敏度和准确性都很高的检测方法。其准确率接近100%，因此是诊断SARS-CoV-2的黄金标准。
不过，PCR检测也有一些缺点。检测需要由熟练的实验室技术人员操作专用设备，而且扩增过程从开始到结束可能需要一小时或更久。通常只有大型集中检测机构（例如医院实验室）才能一次进行大量PCR检测。从采集、运输样本，到扩增、检测和报告结果，一个人可能需要等12小时至五天才能拿到结果。最后，这种检测并不便宜，每次检测费用为100美元或更高。
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抗原检测
快速、准确的检测至关重要，有助于遏制SARS-CoV-2这类传染性极强的病毒。PCR检测准确，但出结果可能需要很长时间。抗原检测是另一种主要的冠状病毒检测方法，速度快得多，但准确性较低。
抗原是能引发人体免疫反应的物质，会促使抗体生成。这类检测使用实验室制造的抗体来寻找SARS-CoV-2病毒的抗原。
进行抗原检测时，首先用含盐和肥皂成分的液体处理样本，使细胞和其他颗粒破裂。然后将液体滴到一条检测条上，检测条上有一道由针对SARS-CoV-2的特异性抗体涂成的细线。
就像人体内的抗体一样，检测条上的抗体会与样本中的任何抗原结合。如果抗体与冠状病毒抗原结合，检测条上就会出现一条有色线，表明存在SARS-CoV-2。
抗原检测有不少优点。首先，它们非常容易使用，无需特殊培训，人们就能操作检测并解读结果，甚至可以在家中完成。它们出结果也很快，通常不到15分钟。另一个好处是这类检测相对便宜，每次约10至15美元。
抗原检测也有一些缺点。视具体情况而定，它们可能不如PCR检测准确。如果一个人有症状，或体内病毒量很高，抗原检测的准确性就很高。不过，与分子PCR检测不同，抗原检测不会扩增它要寻找的目标。这意味着样本中必须有足够的病毒抗原，才能让检测条上的抗体产生信号。感染早期，采样所取的鼻腔和咽喉部位病毒量不高。因此，抗原检测可能会漏掉新冠感染早期病例。而且，人在这一阶段通常没有症状，因此更可能不知道自己已经感染。
检测更多，了解更多
目前已有少数抗原检测可在非处方渠道购买。2021年10月4日，美国食品药品监督管理局又批准了一款居家抗原检测的紧急使用授权。美国政府也在推动让公众更容易获得这些检测。
在我参与的RADx项目中，我们目前正在开展临床研究，以更好地了解抗原检测在感染不同阶段的表现。科学家掌握的检测准确性随时间变化的数据越多，就越能有效地使用这些检测。
了解PCR检测和抗原检测各自的优势与局限，以及何时使用它们，有助于控制新冠疫情。所以下次做新冠检测时，请选择适合自己的那一种。
