ในยุคหลังการแพร่ระบาด คำว่า "การทดสอบกรดนิวคลีอิก" เป็นที่คุ้นเคยสำหรับพวกเราทุกคน และได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันของเรา
คุณรู้หรือไม่ว่าการทดสอบกรดนิวคลีอิกตรวจจับไวรัสได้อย่างไร และการทดสอบกรดนิวคลีอิกทำให้ไวรัสที่มองไม่เห็น "มองเห็น" ได้อย่างไร
01 กรดนิวคลีอิกคืออะไร
กรดนิวคลีอิกเป็นคำทั่วไปสำหรับ DNA และ RNA
กรดนิวคลีอิกเป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก DNA ที่เรามักเรียกว่ากรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก สารพันธุกรรมของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่คือ RNA - กรดไรโบนิวคลีอิก
การทดสอบการขยายตัวของกรดนิวคลีอิก
02 การทดสอบกรดนิวคลีอิกตรวจพบอะไรกันแน่?
สารสำหรับตรวจหากรดนิวคลีอิกคือกรดนิวคลีอิกของไวรัส
ไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่เป็นไวรัสที่มีเฉพาะ RNA และลำดับ RNA เฉพาะในไวรัสคือเครื่องหมายที่แยกไวรัสออกจากเชื้อโรคอื่นๆ การตรวจหากรดนิวคลิอิกคือการตรวจหาว่ามีกรดนิวคลีอิกของไวรัสแปลกปลอมที่บุกรุกในตัวอย่างทางเดินหายใจหรือเลือดของผู้ป่วยหรือไม่ เพื่อตรวจหาว่าเขาติดเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่หรือไม่ การตรวจจับกรดนิวคลีอิกในปัจจุบันส่วนใหญ่ของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ใช้วิธี PCR เชิงปริมาณเรืองแสงเพื่อขยายลำดับเป้าหมายของ RNA ของไวรัสด้วย PCR หลังจากการถอดความแบบย้อนกลับ
PCR หรือปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรสเป็นเทคนิคทางอณูชีววิทยาที่ใช้ในการขยายชิ้นส่วนดีเอ็นเอเฉพาะ มันหมายถึงปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาของ DNA polymerase ของยีนเฉพาะหรือปฏิกิริยาของการขยายอย่างรวดเร็ว ในหลอดทดลอง ของลำดับดีเอ็นเอเรียกอีกอย่างว่าการขยายของยีนในหลอดทดลอง เทคโนโลยี PCR เชิงปริมาณเรืองแสงคือการเพิ่มระบบนักข่าวเรืองแสงไปยังระบบปฏิกิริยา PCR และใช้การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณเรืองแสงเพื่อตรวจสอบกระบวนการ PCR แบบเรียลไทม์ เพื่อให้ตระหนักถึงการตรวจจับเชิงปริมาณของแม่แบบเริ่มต้น
ในการตรวจหากรดนิวคลีอิก ขั้นตอนแรกคือการเก็บตัวอย่าง ในปัจจุบัน วิธีการสุ่มตัวอย่างทั่วไปที่สุดคือ: ใช้ไม้พันสำลีหรือสำลีเช็ดจมูกเพื่อเช็ดและเก็บตัวอย่างทางเดินหายใจส่วนต้น (คอหอยหรือโพรงจมูก); ตัวอย่างที่เก็บได้จะถูกปิดผนึกอย่างเข้มงวด จากนั้นจึงส่งไปยังห้องปฏิบัติการเพื่อทำการทดสอบอย่างค่อยเป็นค่อยไป
1. การสกัด RNA ของไวรัส
ขั้นแรกให้สกัด RNA ของไวรัสจากตัวอย่าง เติมน้ำยาสกัดกรดนิวคลีอิกลงในตัวอย่างเพื่อทำลายไวรัสและปล่อยกรดนิวคลีอิก
2. "การถอดรหัสแบบย้อนกลับ" ของ RNA ของไวรัสเป็น cDNA
ด้วยเทคโนโลยีการถอดรหัสแบบย้อนกลับ (RT) RNA ของไวรัสจะถูก "เปลี่ยนกลับ" เป็น DNA เฉพาะที่ตรวจจับได้สะดวกกว่า นั่นคือ cDNA
3. การขยายและการตรวจหา cDNA
ในความเป็นจริง ไม่ว่าจะเป็นการเจาะคอ การเช็ดจมูก หรือแม้แต่การสุ่มตัวอย่างเลือด ปริมาณไวรัสในตัวอย่างค่อนข้างต่ำ แม้ในผู้ป่วยที่ติดเชื้อรุนแรง (ปริมาณไวรัสมีมาก) เนื่องจากอนุภาคไวรัสมีขนาดเล็กเกินไปและปริมาณการสุ่มตัวอย่างมีจำกัด จำนวนไวรัสที่อยู่ในตัวอย่างจึงยังน้อยเกินไปสำหรับการตรวจหากรดนิวคลีอิก
ดังนั้น ด้วยการใช้เทคโนโลยี PCR ผู้ตรวจสอบจะขยาย "รหัสผ่าน" เฉพาะของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ในตัวอย่างไปยังจุดที่อุปกรณ์สามารถตรวจจับได้ เพื่อที่จะตัดสินว่าเป็นการติดเชื้อในเชิงบวกหรือไม่ กระบวนการทั้งหมดของการจับสารพันธุกรรมของไวรัสนั้นเหมือนกับการตกปลา เบ็ดจะระบุและคว้ามันไว้ ดังนั้นไวรัสจึงไม่มีที่ซ่อน
พูดง่ายๆ ก็คือการขยายจำนวนของ cDNA เพื่อให้ cDNA ถูกทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้จำนวนเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ
กระบวนการ PCR มาตรฐานแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน:
การเสียสภาพธรรมชาติ: การใช้อุณหภูมิสูงเพื่อแยก DNA สายคู่ออกจากกัน พันธะไฮโดรเจนระหว่างสายคู่ของ DNA จะหักที่อุณหภูมิสูง (93 - 98 องศา )
การหลอม: หลังจากที่ DNA เกลียวคู่แยกออกจากกัน อุณหภูมิจะลดลงเพื่อให้ไพรเมอร์จับกับ DNA เกลียวเดี่ยว
ส่วนขยาย: DNA polymerase สังเคราะห์สายเสริมตามสาย DNA จากไพรเมอร์ที่จับกันเมื่ออุณหภูมิลดลง เมื่อการยืดตัวเสร็จสิ้น หนึ่งรอบจะเสร็จสมบูรณ์และจำนวนของชิ้นส่วน DNA จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ทำสามขั้นตอนนี้ซ้ำ 25-35 ครั้ง แล้วจำนวนชิ้นส่วน DNA จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ
เทมเพลต PCR แบบเกลียวคู่
ในขณะที่กำลังขยาย cDNA หลอดฟลูออเรสเซนต์ในชุดทำงานพร้อมกัน มันจะปล่อยสัญญาณเรืองแสง และทุกครั้งที่ขยาย cDNA สัญญาณเรืองแสงจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย และเครื่องตรวจจับ PCR สามารถบันทึกค่า Ct ของสัญญาณเรืองแสงที่เพิ่มขึ้นได้
ค่า Ct เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับการตัดสินว่ากรดนิวคลีอิกของไวรัสมีค่าเป็นลบหรือเป็นบวก ยิ่ง DNA เริ่มต้นน้อยลง วงจร PCR ยิ่งต้องใช้มากขึ้นเพื่อให้ถึงเกณฑ์ที่กำหนด และค่า Ct ยิ่งสูง ในทางกลับกัน ยิ่ง DNA เริ่มต้นมาก ค่า Ct ก็จะยิ่งต่ำลง จำนวนเริ่มต้นของ DNA สะท้อนถึงปริมาณของ RNA ของไวรัสในตัวอย่าง ซึ่งจะสะท้อนถึงปริมาณของไวรัสในตัวอย่าง ดังนั้น หากตรวจไม่พบค่า Ct หรือสูงกว่าค่าที่กำหนด ผู้ป่วยที่สงสัยจะถูกตัดสินว่าเป็นลบ หากต่ำกว่าค่านี้ผู้ป่วยที่สงสัยจะถูกตัดสินว่าเป็นบวก
ในระหว่างปฏิกิริยา PCR การเลือกวัสดุสิ้นเปลือง PCR ก็เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการตรวจจับกรดนิวคลีอิก
