新冠肺炎疫情發展至今,全球遍地開花,且變異株持續發展,只要稍不留意,便會讓疫情一波未平一波又起。用「星星之火足以燎原」來比喻眼前現況,一點也不為過。而提升篩檢率,以掌握疫源與黑數,以利全面防堵,是各界防疫之共識。除可至醫院進行檢驗外,目前亦有居家快篩之選項,雖試劑仍存在誤判機率,但準確度仍有一定水平,自行居家檢驗可減少群聚風險,還可發揮降低醫療機構能量負載之作用,不失為當前自行初步篩檢的良好方案
目前新冠病毒的檢驗方法有三種,分別是抗原檢測、抗體檢測及PCR核酸檢測。全球實驗室診斷主要以PCR核酸檢測為主,以下即提供各檢驗資訊
➤抗原檢測(居家快篩)
目前各大篩檢站所使用的即為抗原快篩,能在10-20分鐘內,是從呼吸道中採集檢體,檢驗是否含有病毒的抗原
◉優點:檢驗時間短,可快速獲得結果
◉缺點:準確率較PCR檢測低,未發病者可能不容易被發現,可能出現偽陽性、偽陰性等情況
➤抗體檢測(快篩試劑)
透過血液偵測血清內的抗體,檢測時間比較短,適用於感染14天以上者,可判斷是否曾經感染過,但潛伏期、感染前期測不到,無法即時做感染管制,且無法判斷是曾經感染還是正在感染,適合用於事後疫調,以釐清感染範圍,或判定感染者是否具抵抗力等用途。主要以檢疫場所施行為主
◉優點:藉以找出曾感染或接受疫苗注射者,以推測體內是否具有抗體
◉缺點:需在感染後期才能驗出,也可能會有偽陰性情況產生
➤PCR核酸檢測(Reverse transcriptase polymerase chain reaction,簡稱 RT-PCR)
為當前全球作為診斷染疫與否的檢測標準,可檢測出檢體中是否含有新冠病毒的遺傳物質
◉優點:準確度高,病毒量低也可檢驗出
◉缺點:耗時、成本高,且需要在生物安全第二級以上的實驗室,並透過專業設備及人員執行
中央流行疫情指揮中心宣布採用抗原快篩試劑,民眾能自行購買後居家自行檢測。目前核准的抗原快篩試劑廠牌其準確度高達80%~95%。雖然準確度較PCR略低,但以基礎防疫檢測已足夠,一旦出現陽性經通報,醫院將進行更精密專業的檢測與處理。而抗原快篩原理是以單株抗體偵測病毒蛋白,僅需15-20分鐘即可快速偵測病毒
根據桃園市小兒科家醫科診所李柏鋒醫師指出,若無症狀且未踏足高風險區域者,不需立刻進行快篩。但若出現症狀且有相關接觸史,就有進行檢測之必要;若無接觸史卻出現症狀,則可先考慮使用居家快篩,或是預約前往診所進行自費快篩。以下即彙整出「居家快篩5要點」,積極防疫不心急,共同守護顧家園!
❶落實前置作業
測試前務必洗淨雙手,再用酒精消毒,將檢測套組所有內容分別攤開在桌上。並確實檢查試劑的有效期限。事先備妥計時器,以掌握在最佳時間進行檢測結果判讀,需超過15分鐘但短於30分鐘內為準,過猶不及皆視為無效
❷詳細閱讀說明
使用居家快篩試劑前,務必詳閱使用說明書,並依步驟說明正確進行採檢及操作,以利提升檢測準確度。若有不了解,也可配合官方教學影片進行操作
❸採陰持續戒備
採檢後若依照說明書示例,判斷採檢結果是「陰性」,試劑會顯示1條線,僅代表採檢當下收集的檢體沒有偵測到病毒,但不能代表完全安全無虞。務必將用過的家用快篩試劑及試劑棒用塑膠袋密封好,以一般垃圾處理
❹採陽主動呈報
若採檢結果為「陽性」,試劑會顯示2條線,即表示可能染疫或出現誤判,當下不需驚慌,冷靜觀察身體情況,並將快篩試劑及試劑棒用塑膠袋密封好,主動連繫當地衛生局或撥打1922防疫專線,依照指示進行後續安排
❺檢後謹慎行事
快篩結果呈陰性者
應持續遵循疾病管制署防疫規範,做好個人防護,維持謹慎健康管理及體況觀察
快篩結果呈陽性者
主動聯繫當地衛生局或撥打1922防疫專線,聽從專業人員指示,若前往採檢院所,務必戴好口罩,切勿搭乘大眾運輸,並將使用過的居家快篩試劑及試劑棒用塑膠袋密封包好,交付給採檢院所人員,依防疫人員指示進行後續事宜
#快篩哪裡買
為響應防疫政策,提供民眾便利居家自行檢測,四大超商、藥妝店及電信通路,陸續開始販售「COVID-19家用快篩試劑」,在家即能自行檢測,可減少外出染疫之風險
▶️7-11(福爾威創、羅氏)
現場購買
▶️全家(福爾威創、羅氏)
到店使用FamiPort事務機台預購並結帳,預購後最快可隔日到店領取,以上2款皆限量販售,售完為止
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門市OK Line群組預購,預計7/9開始領取
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已開始販售,全台限定33家門市,每人限購一盒,每間門市限量30盒,並可搭配POYA Pay所有優惠使用
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#快篩停看聽
⚠️若已明顯出現COVID-19相關症狀,就不宜再使用COVID-19家用快篩試劑,此時應儘速聯繫相關防疫單位,佩戴醫用口罩並前往指定醫療院所就醫,切勿搭乘大眾運輸工具前往
⚠️居家快篩試劑屬於醫療器材,需在合法藥局、藥妝店、醫材行或指定通路購買。食藥署規定,居家快篩試劑並未准許於網路上販售,不管是正品或仿冒品,依法可開罰3萬元以上,100萬元以下之罰鍰
⚠️快篩高誤判機率者有二,1是無症狀感染者,其敏感度只有40~60%;2是Ct值太高也不易快篩出來,每家廠商的快篩數據不同,大部分是「Ct值大於30」不利使用抗原快篩
Ct值英文全名為「cycle threshold(CT)value」,中文又可稱為「循環數閥值」,這是新冠肺炎病毒基因在實驗室中,透過病毒核酸檢測(PCR)之後所測出來的數值。長庚大學新興病毒感染研究中心主任施信如指出,新冠病毒非常微小,僅約流感病毒的10分之1,想要監測病毒RNA的濃度,就必須透過PCR多次複製特定基因,放大觀測。每將病毒放大1次就是1單位的Ct值,也就是2的次方倍(以Ct值18為例,就是指2的18次方)。如果確診者體內病毒RNA濃度很高,進行PCR檢測時,只要複製幾次就能觀測到病毒,此時Ct值數值相對較低,顯示傳染力較高。相較之下,許多確診者感染時間較久,體內病毒濃度相當低,在做PCR檢測時,就必須重複複製好多次,才能觀測到病毒RNA濃度,這個時候Ct值數值就較高了,卻也代表傳染力低。一般來說,確診者出現症狀時,Ct值低於28,顯示剛被傳染,體內病毒濃度較高。在染疫14至20天後,Ct值逐漸變高,如果到了30以上,傳染力相當低。指揮中心指出,凡Ct值大於34,就符合解除隔離的規範,可讓患者盡快出院
#凱鈞話重點
#居家快篩5要點
同時也有1部Youtube影片,追蹤數超過80萬的網紅果籽,也在其Youtube影片中提到,感染及傳染病科專科醫生林緯遜:RT-LAMP核酸檢測解決武肺疫情測試等候時間的樽頸位 機場於周三(28日)試用新的武肺快速測試──RT-LAMP核酸檢測技術,將與目前使用的「金標準」RT-PCR核酸檢測同時進行,為期兩周,以試驗技術的靈敏度及可靠性。感染及傳染病科專科醫生林緯遜指,RT-LAMP核...
rt pcr原理 在 PanSci 科學新聞網 Facebook 的最佳貼文
以往台灣檢驗是否染疫,是以核酸檢測 RT-PCR 為主,優點是精準,不過必需耗費數小時到數天。染病者在獲得陽性結果前,有時間傳染給他人。但在有需要大規模篩檢時,緩不濟急。
從策略上來看,縮短「篩檢→陽性」的時間,避免進一步感染他人,抗原快篩成了最靈活的策略。優點是快速識別、隔離出具有高風險的人,不過還是有一定的缺點,任何檢測都一定會出現偽陽性和偽陰性者。
究竟在大規模快篩之下,我們到底該注意哪些事呢?快一起來看看吧!
延伸閱讀:
COVID-19 快篩原理和常見 QA
https://pansci.asia/archives/321574
COVID-19 篩檢:陽性、陰性,還有 CT 值高低
https://pansci.asia/archives/197883
______________
泛科學為您準備的 COVID-19 防疫專題 ( •̀ ω •́ )✧
https://covid19.pansci.asia/
讓我們一起渡過這次的危機
rt pcr原理 在 國家衛生研究院-論壇 Facebook 的最佳貼文
【mRNA疫苗臨床試驗95%有效! mRNA疫苗會是COVID-19的救世主嗎?】:發表在新英格蘭醫學期刊(NEJM)上的兩篇論文提到【註1】,兩個mRNA疫苗臨床研究分別收案3萬多人與4萬多人,在打完疫苗之後的兩個月追蹤當中,施打疫苗讓COVID-19感染率減少了95%!【註3】
在本文開始前,在此先簡述說明一下「分子生物學的中心法則」,建立對DNA、RNA、mRNA的基礎認識。
■分子生物學的中心法則 (central dogma)(圖1)
用最簡單最直接的方式來描述的話,生物體的遺傳訊息是儲存在細胞核的DNA中,每次細胞分裂時,DNA可以複製自己 (replication),因而確保每一代的細胞都帶有同樣數量的DNA。
而當細胞需要表現某個基因時,會將DNA的訊息轉錄 (transcribe) 到RNA上頭,再由RNA轉譯 (translate) 到蛋白質,而由蛋白質執行身體所需要的功能。這也就是所謂的分子生物學的中心法則 (central dogma)。
對於最終會製造成蛋白質的基因來說,RNA是扮演了中繼的角色,也就是說遺傳訊息本來儲存在 DNA 上頭,然後經過信使 RNA (messenger RNA, mRNA) 的接棒,最後在把這個訊息傳下去,製造出蛋白質。【註4】
■冠狀病毒的基因組由RNA構成
RNA不如DNA穩定,複製過程容易出錯,因此一般RNA病毒的基因組都不大。但冠狀病毒鶴立雞群,基因組幾乎是其他RNA病毒的三倍長,是所有RNA病毒中最大、最複雜的種類。
冠狀病毒還能以重組RNA的方式,相當頻繁地產生變異,但是基因組中位在最前端的RNA序列相對穩定,因為其中有掌控病毒蛋白酶與RNA聚合酶的基因,一旦發生變異,冠狀病毒很可能無法繼續繁衍。
目前抗病毒藥物的研發策略之一,正是設法抑制病毒RNA複製酶(RdRp)。而最前端的RNA序列也是現階段以反轉錄聚合酶連鎖反應(RT-PCR)檢驗新冠病毒時鎖定的目標。中央研究院院士賴明詔表示,不同病毒的核酸序列當中還是有各自的獨特變異,正好用來區分是哪一種冠狀病毒。【註5】
■SARS-CoV-2是具有3萬個鹼基的RNA病毒
中國科學院的《國家科學評論》(National Science Review)期刊【註2】,2020年3月發表《關於SARS-CoV-2的起源和持續進化》論文指出,現已發生149個突變點,並演化出L、S亞型。
病毒會變異的原因可略分成兩種:
▶一是「自然演變」
冠狀病毒是RNA病毒,複製精準度不如DNA病毒精準度高,只要出現複製誤差,就是變異。
▶二是「演化壓力」
當病毒遇到抗體攻擊,就會想辦法朝有抗藥性的方向演變,找出生存之道。【註6】
■mRNA 疫苗是一種新型預防傳染病的疫苗
近期,美國莫德納生物技術公司(Moderna)與輝瑞公司(Pfizer),皆相繼宣布其COVID-19 mRNA疫苗的研究成果。
莫德納公司在2020年11月30日宣布他們的mRNA-1273疫苗在三期臨床試驗達到94.1%(p<0.0001)的超高保護力,受試者中約四成為高風險族群(患糖尿病或心臟病等),7000人為高齡族群(65歲以上),另也包含拉丁裔與非裔族群(報告中未提到亞洲裔)。
傳統大藥廠輝瑞公司,亦在美國時間11月18日發佈令人振奮的新聞稿:他們的RNA疫苗(BNT162b2)三期臨床試驗已達設定終點,保護力高達95%(p<0.0001)。該試驗包含了4萬名受試者,其中約有四成受試者為中高齡族群(56~85歲),而亞洲裔受試者約占5%。
■mRNA疫苗為什麼可以對抗病毒?
為什麼mRNA疫苗會有用?就讓我們先從疫苗的原理「讓白血球以為有外來入侵者談起」。
在過往,疫苗策略大致上可分為兩種:
● 將病毒的屍體直接送入人體,如最早的天花疫苗(牛痘,cowpox)、小兒麻痺疫苗(沙克疫苗,polio vaccines)、肺結核疫苗(卡介苗,Bacillus Calmette-Guérin, BCG)以及流感疫苗等。
✎補正
卡介苗 BCG(Bacillus Calmette-Guerin vaccine) :卡介苗是一種牛的分枝桿菌所製成的活性疫苗,經減毒後注入人體,可產生對結核病的抵抗力,一般對初期症候的預防效果約85%,主要可避免造成結核性腦膜炎等嚴重併發症。
▶以流感疫苗為例,科學家通常先讓病毒在雞胚胎大量繁殖後,再將其殺死,也有部分藥廠會再去除病毒屍體上的外套膜(envelope),進一步降低疫苗對人體可能產生的副作用後,再製成疫苗。
● 將病毒的蛋白質面具,裝在另一隻無害的病毒上再送入人體,如伊波拉病毒(Ebola virus disease, EVD)疫苗等。
▶以伊波拉病毒疫苗為例,科學家會剪下伊波拉病毒特定的醣蛋白(glycoproteins)基因,置換入砲彈病毒(Rhabdoviridae)的基因組中,使砲彈病毒長出伊波拉病毒的醣蛋白面具。
上述例子都是將致命病毒的部分殘肢送入人體,當病毒被樹突細胞(dendritic cells)或巨噬細胞(macrophages)等抗原呈現細胞(antigen-presenting cell, APC)吃掉後,再由細胞將病毒殘肢吐出給其他白血球,進而活化整個免疫系統,然而,mRNA疫苗採取了更奇詭的路數 - 「讓人體細胞自己生產病毒殘肢!」
■mRNA 疫苗設計原理(圖2)
將人工設計好可轉譯出病毒蛋白質片段的mRNA,包裹於奈米脂質顆粒中,送入淋巴結組織內,奈米脂質顆粒會在細胞中釋出RNA,使人體細胞能自行產出病毒蛋白質片段,呈現給其他白血球,活化整個免疫系統。
■mRNA疫苗設計流程(圖3)
1「科學家獲得病毒的全基因序列」
因社群媒體的發達、公衛專家、病毒研究者以及期刊編輯的努力,這次的COVID-19病毒序列很快的被發表;中國北京疾病管制局的研究團隊,挑選了九位患者,其中有八位,都有前往華南海鮮市場的病史,並從這些患者採取了呼吸道分泌物的檢體,運用次世代定序 (NGS,Next Generation Sequencing) 的方式,拼湊出新型冠狀病毒全部與部分的基因序列。並陸續將這些序列資料,提供給全世界的病毒研究者交互確認,修正序列的錯誤。
2「解析病毒基因群裡所有的功能,選定目標蛋白質(Covid-19病毒棘蛋白質)」
以冠狀病毒為例,通常會選病毒表面的棘狀蛋白(spike protein)。因為棘蛋白分布於病毒表面,可作為白血球的辨識目標,同時病毒需透過棘蛋白和人體細胞受體(receptor)結合,進而撬開人體細胞,因此以病毒繁殖的策略而言,此處的蛋白質結構較穩定。
3「製造要送入人體的mRNA,挑選出會製造棘蛋白的mRNA進行修飾」
挑選會轉譯(translation)出目標蛋白質的mRNA,並進行各項修飾,以提高該人工mRNA在細胞裡被轉譯成蛋白質的效率。如:輝瑞的mRNA疫苗(BNT162b1)選用甲基化(methylation)後的偽尿嘧啶(1-methyl-pseudouridine)取代mRNA裡的原始尿嘧啶(uracil, U),有助於提升mRNA的穩定性,並提高mRNA被轉譯成病毒棘蛋白的效率。
4「將人工mRNA裹入特殊載體,將mRNA包裹入特殊載體顆粒中」
因為mRNA相當脆弱且容易被分解,因此需要對載體進行包裹和保護。然而,有了載體後,接踵而來的問題是「該怎麼送到正確的位置(淋巴結)?」。而輝瑞和莫德納不約而同地都選用了奈米脂質顆粒(lipid nanoparticles)包裹mRNA載體,奈米脂質顆粒通常由帶電荷的脂質(lipid)、膽固醇(cholesterol)或聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)修飾過的脂質等組成,可以保護RNA,並將mRNA送到抗原呈現細胞豐富的淋巴結組織。
5「包覆mRNA的奈米脂質顆粒,注射在肌肉組織」
使其能循環到淋巴結,被淋巴結中的細胞吃掉。奈米脂質顆粒釋放出mRNA,使細胞產出病毒蛋白質片段,進而呈現給其他白血球並活化整個免疫系統。【註7】
mRNA可將特定蛋白質的製造指示送至細胞核糖體(ribosomes)進行生產。mRNA 疫苗會將能製造新冠病毒棘狀蛋白的 mRNA 送至人體內,並不斷製造棘狀蛋白,藉此驅動免疫系統攻擊與記憶此類病毒蛋白,增加人體對新冠病毒的免疫力,最終 mRNA 將被細胞捨棄。
值得注意的是,由於 mRNA 疫苗並無攜帶所有能製造新冠病毒的核酸(nucleic acid),且不會進入人體細胞核,所以施打疫苗無法使人感染新冠病毒。
Pfizer、BioNTech 研發的 BNT162b2 是美國第 1 個取得 EUA 的 mRNA 疫苗,施打對象除成年人,還包含 16 歲以上非成年人。且相比 Moderna 製造的 mRNA-1273 疫苗,患者施打第 2 劑 BNT162b2 的副作用較輕微。
Moderna 也不遑多讓,mRNA-1273 於 2020 年 12 月中取得 EUA,且具備在 -20°C 儲存超過 30 天的優勢。在臨床試驗中,使用 mRNA-1273 的 196 位受試者皆無演變成重度 COVID-19,相較安慰劑組中卻有 30 人最終被標為重度 COVID-19 患者。【註8】
為了觸發免疫反應,許多疫苗會將一種減弱或滅活的細菌注入我們體內。mRNA疫苗並非如此。相反,該疫苗教會我們的細胞如何製造出一種蛋白質,甚至一種蛋白質片段,從而觸發我們體內的免疫反應。如果真正的病毒進入我們的身體,這種產生抗體的免疫反應可以保護我們免受感染。【註9】
【Reference】
▶DNA的英文全名是Deoxyribonucleic acid,中文翻譯為【去氧核糖核酸】
▶RNA 的英文全名是 Ribonucleic acid,中文翻譯為【核糖核酸】。
1.來源
➤➤資料
∎【註1】
Baden LR, El Sahly HM, Essink B, et al. Efficacy and Safety of the mRNA-1273 SARS-CoV-2 Vaccine. N Engl J Med. 2020 Dec 30:NEJMoa2035389. doi: 10.1056/NEJMoa2035389. Epub ahead of print. PMID: 33378609; PMCID: PMC7787219.
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2035389
Polack FP, Thomas SJ, Kitchin N, et al. Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine. N Engl J Med. 2020 Dec 31;383(27):2603-2615. doi: 10.1056/NEJMoa2034577. Epub 2020 Dec 10. PMID: 33301246; PMCID: PMC7745181.
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2034577
∎【註2】
Xiaoman Wei, Xiang Li, Jie Cui, Evolutionary perspectives on novel coronaviruses identified in pneumonia cases in China, National Science Review, Volume 7, Issue 2, February 2020, Pages 239–242, https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa009
∎【註3】
▶蘇一峰 醫師:https://www.facebook.com/bsbipoke
▶中時新聞網 「mRNA疫苗臨床試驗95%有效 醫:哪國搶到就能結束比賽」:
https://www.chinatimes.com/realtimenews/20210104004141-260405?chdtv
∎【註4】
( 台大醫院 National Taiwan University Hospital-基因分子診斷實驗室)「DNA、RNA 以及蛋白質」:https://www.ntuh.gov.tw/gene-lab-mollab/Fpage.action?muid=4034&fid=3852
∎【註5】
《科學人》粉絲團 - 「新冠病毒知多少?」:https://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?id=4665
∎【註6】
(報導者 The Reporter)【肺炎疫情關鍵問答】科學解惑 - 10個「為什麼」,看懂COVID-19病毒特性與防疫策略:https://www.twreporter.org/a/covid-19-ten-facts-ver-2
∎【註7】
科學月刊 Science Monthly - 「讓免疫系統再次偉大!mRNA疫苗會是COVID-19的救世主嗎?」:https://www.scimonth.com.tw/tw/article/show.aspx?num=4823&page=1
∎【註8】
GeneOnline 基因線上 「4 大 COVID-19 疫苗大解密!」 :https://geneonline.news/index.php/2021/01/04/4-covid-vaccine/
∎【註9】
(CDC)了解mRNA COVID-19疫苗
https://chinese.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/vaccines/different-vaccines/mrna.html
➤➤照片
∎【註4】:
圖1、分子生物學中心法則
∎【註7】:
圖2:mRNA 疫苗設計原理
圖3:mRNA 疫苗設計流程圖
2. 【國衛院論壇出版品 免費閱覽】
▶國家衛生研究院論壇出版品-電子書(PDF)-線上閱覽:
https://forum.nhri.org.tw/publications/
3. 【國衛院論壇學術活動】
▶https://forum.nhri.org.tw/events/
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