PCR teszt
Maximilian Reindl kémiát és biokémiát tanult a müncheni LMU -n, és 2020 decembere óta tagja a szerkesztőségének. Megismeri az Ön számára az orvosi, tudományos és egészségügyi politikai témákat, hogy érthetővé és érthetővé tegye azokat.
Maximilian Reindl további bejegyzései A összes tartalmát orvosi újságírók ellenőrzik.A PCR tesztek a modern orvostudomány és a molekuláris diagnosztika nélkülözhetetlen részévé váltak. Mivel annyira pontosak, "aranyszabványnak" tekintik őket. Az alkalmazások széles skáláján használhatók, a kórokozók kimutatásától az örökletes betegségek szűréséig - vagyis mindenhol, ahol az örökletes anyag legkisebb nyomait is megbízhatóan kell kimutatni. Itt megtudhatja, miért olyan pontos a PCR -teszt, hol használják és hogyan működik részletesen.
Mi az a PCR teszt?
A PCR teszt a molekuláris biológia és az orvostudomány laboratóriumi módszere. A tesztet genetikai anyag közvetlen kimutatására és jellemzésére használják. A PCR -módszert a szakértők könnyen végrehajthatónak, univerzálisan alkalmazhatónak és robusztusnak tartják.
A laboratóriumban a PCR vizsgálat két lépésből áll. Első lépésben a meglévő genetikai anyagot polimeráz láncreakció vagy röviden PCR segítségével reprodukálják. Ily módon a DNS legkisebb nyomai is megvizsgálhatók. Ez az oka annak is, hogy a PCR -tesztek annyira érzékenyek.
Második lépésben a genetikai anyagot szétválasztják, „szétválogatják”, és így jellemzik tulajdonságainak megfelelően. Tehát meghatározzuk a DNS finom szerkezetét.
Számos lehetséges felhasználási módja van: Az orvosok PCR -teszttel vizsgálják például a koronavírusok kenetét, a véradást a HIV -fertőzésért vagy az újszülöttek esetleges örökletes betegségeit. A bakteriális fertőzések - például a tuberkulózis kórokozójával - vagy a parazitafertőzések (malária) szintén tisztázhatók a PCR segítségével.
Az igazságügyi orvoslásban is segítenek elítélni az elkövetőket genetikai ujjlenyomatuk alapján, vagy apasági tesztként használják.
Mindezeket az alkalmazásokat a molekuláris diagnosztika kifejezés foglalja össze. A PCR így gyakorlati alkalmazást talál a kutatásban, a diagnosztikában és a kriminalisztikában, messze túlmutat a Sars-CoV-2 kórokozó kimutatásán.
(Corona) PCR teszt versus gyors PCR teszt
Általában a PCR vizsgálat kiértékelésére egy speciális laboratóriumban kerül sor. Ez azt jelenti, hogy a mintaanyagot beküldik és ott megvizsgálják. Az eredmény általában néhány nappal később érkezik.
Különböző induló vállalkozások (GNA Biosolutions, Spindiag) nemrég új típusú mobil teszteszközöket mutattak be. Ehhez külön engedélyeket is kaptak a Szövetségi Kábítószer- és Orvosi Eszközök Intézetétől (BfArM). Ezeknek a mobil PCR -teszteszközöknek a segítségével a PCR -vizsgálat speciális laboratórium nélkül is lehetséges lenne.
Ez a megközelítés nagy lehetőségeket rejt magában, mivel megbízható vizsgálati eredmény néhány órán belül közvetlenül elérhető lehet a mintavétel helyén (tesztközpont).
Azt, hogy az ilyen gyors PCR tesztrendszerek mennyire érvényesülnek a gyakorlatban, még nem lehet felmérni. Azt sem lehet még tudni, hogy a tesztközpontok milyen gyorsan kapják meg ezeket az eszközöket.
A belátható jövőben tehát továbbra is „rendszeres” laboratóriumi PCR vizsgálatokat kell végezni, amelyek bizonyos késést okoznak a mintavétel és a vizsgálati eredmény között.
Mennyire megbízható a PCR teszt?
A PCR bevált kimutatási módszer a molekuláris diagnosztikában és az orvostudományban. Ez az úgynevezett arany standard, nagyon alacsony hibaaránnyal. A teszteket különösen nagy érzékenység és specifitás jellemzi.
Az érzékenység azt a megbízhatóságot jelenti, amellyel a teszt megtalálja a kimutatandó genetikai anyagot.
A specificitás azt a bizonyosságot jelenti, amellyel a vizsgálat megállapítja, hogy a szóban forgó genetikai anyag nincs jelen a mintában.
Mikor működnek a PCR tesztek Sars CoV-2 fertőzés esetén?
A PCR -vizsgálat rendszerint két -három nappal a tünetek megjelenése előtt és legfeljebb 20 nappal koronafertőzést észlel. Még a fertőzött embereknél is, akik teljesen tünetmentesek maradnak, a teszt kritikus időablakban működik, amikor megfertőzhetnek másokat.
Egyedi esetekben ennek bizonyítása akár 60 nappal a betegség tüneteinek megjelenése után is lehetséges.
A koronafertőzés utáni első napon a PCR -teszt is negatív lehet, annak ellenére, hogy fertőzés van jelen. Ilyen esetben a kenetvizsgálat idején nem volt elég vírus a torkában. Ha azonban megalapozott a fertőzés gyanúja, az orvosok általában újabb PCR tesztet végeznek a következő napokban.
lehetséges hibaforrások
A DNS -másolási folyamat hibaaránya a gyakorlatban elhanyagolható. Bár a DNS -polimerázok soha nem működnek megfelelően, alig játszanak szerepet a PCR -teszt folyamatában.
A gyakorlatban a lehetséges hibaforrások a mintavételi folyamatban rejlenek: Ezért fontos, hogy képzett egészségügyi személyzet végezze el a keneteket. A nyál- és gargalizáló minták esetleg csökkenthetik a pontosságot, mivel itt hígító hatások jelentkeznek.
Hogyan működik a PCR teszt?
A PCR -vizsgálatot például a háziorvos vagy speciális vizsgálóközpontok végzik. Először orvosok vagy képzett egészségügyi szakemberek vesznek mintát. A vizsgálathoz általában tampont vesznek a felső légutakból. Ez általában száj vagy orr és torok tamponja.
Öblítő oldattal gargalizálni is lehet. A vérminta atipikus a korona észlelésére - de széles körben elterjedt például az újszülött szűrésnél.
Függetlenül attól, hogy milyen mintát vesznek, a vattapálcán, az öblítőoldatban vagy a vércseppben genetikai anyag található. Ezt a mintaanyagot laboratóriumba küldik, ahol izolálják és tisztítják.
A PCR -vizsgálatot két lépésre osztják:
- PCR: Ebben a lépésben az eredeti genetikai anyag mennyiségét megszorozzuk.
- Elektroforézis: A második lépésben a genomszegmenseket méret szerint "rendezik". Ily módon jellemezhető a minta - meghatározzák a genetikai anyag finom szerkezetét.
1. lépés: PCR - "A polimeráz láncreakció"
A "PCR" a két munkalépés közül az első: Itt meg kell szorozni a meglévő kiindulási DNS mennyiségét. Mert csak akkor vizsgálható, ha a genetikai anyag elegendő mennyiségben rendelkezésre áll. Ez többnyire emberi DNS; a koronavírus -tesztek ennek megfelelően vírus RNS -ek.
A PCR rövidítés az angol „Polymerase Chain Reaction” kifejezést jelenti.
Mi szükséges a PCR -hez?
A kiindulási DNS egy speciális anyagokat tartalmazó reakcióedényben található. A meglévő genetikai anyag sablonként szolgál, amelyet bizonyos enzimek (Taq polimeráz) és bizonyos alapvető DNS építőelemek jelenlétében lemásolnak.
A másolási folyamat több - ismétlődő - ciklusban (ciklusban) történik.
Konkrétan a következő anyagokat kombinálják:
- Kiinduló DNS: a replikálandó mintaanyag.
- A DNS alapvető építőkövei: Ezek az adenin, timin, citozin és guanin nukleobázisok.
- DNS-polimeráz: olyan enzim, amely egyesíti az egyes DNS-építőelemeket, hogy jól meghatározott DNS-szálat képezzen. Az újonnan kapott szál az eredeti kiindulási anyag tükrözött (kiegészítő) képe.
- Pufferoldat: A polimeráz láncreakció fiziológiás pufferoldatban megy végbe. Ez biztosítja az emberi sejtekhez hasonló feltételeket. Ez az oldat stabilan tartja a pH -t, és magnéziumionokat is tartalmaz. Ezek az ellenőrzött feltételek szükségesek a DNS -polimeráz működésének biztosításához.
- Alapozók: 16-24 bázispárból állnak, és kiindulási helyzetként és indítójelként szolgálnak. A primerek azt a DNS -polimerázt mutatják, amelyik ponton (a kiindulási DNS -nél) megkezdődik a másolási folyamat.
Hogyan történik a PCR teszt?
Mivel a PCR -hez szükséges összes anyag a reakcióedényben van, megkezdődhet a genetikai anyag tényleges másolási folyamata. Ezt csak a hőmérséklet indítja, szabályozza és ismét leállítja.
A reakcióedényt ezért célszerűen különböző hőmérsékletre melegítik vagy hűtik. Ezt egy speciális eszközzel - az úgynevezett hőciklerrel - végezzük. A teljes reakció körülbelül egy -két órát vesz igénybe.
A PCR ciklus egyes lépései a következők:
- A DNS kettős szálainak denaturálása: A mintát 90 Celsius fok körül melegítjük. Ennek eredményeként az eredeti DNS kettős szál két különálló (komplementer) egyetlen szálra szakad.
- Az alapozó rögzítése: A hőmérsékletet valamivel 60 Celsius fok alá csökkentjük. Ennek eredményeképpen a primerek (előremenő primerek, fordított primerek) a megfelelő egyedi DNS -szálak meghatározott pozícióihoz kapcsolódnak.
- Hosszabbítás: A hőmérsékletet valamivel 70 Celsius fok fölé emelik. A DNS -polimeráz most ebben a hőoptimumban kezdi meg munkáját. Rögzül a primer pozíciókhoz, és lépésről lépésre kiterjeszti az eredeti egyetlen DNS -szálat, amíg rendelkezésre áll egy pontos (komplementer) másolat (DNS -szintézis).
A befejezett ciklus után a hőmérséklet ismét 90 Celsius fok körülire emelkedik - a ciklus elölről kezdődik.
A PCR módszer alkalmazásával a DNS -szekvenciák körülbelül három kilobázis -párig (kbp) replikálhatók. Ez körülbelül 3000 alapvető DNS építőelemnek felel meg, amelyek egy „láncot” alkotnak. Összehasonlításképpen: az emberi genom körülbelül három milliárd bázispárban tárolja a sejt működéséhez szükséges tervrajzokat és információkat - a koronavírus -genom viszont 30 000 bázispárból áll. A PCR -teszt csak a teljes DNS rövid szakaszainak reprodukálására és vizsgálatára használható.
Az alapozók kulcsfontosságúak
A primerek kiválasztása kritikus fontosságú a PCR -folyamat szempontjából. A Sars-CoV-2 diagnosztikában például több primert használnak (multiplex PCR).
A Corona PCR tesztek három különböző vírusgént keresnek: Az általános specifitás majdnem 99,99%-ra nő. Ez azt jelenti, hogy ezzel a magas találati aránnyal 10 000 vizsgálatonként csak egy hamis pozitív teszt van (ha a mintát helyesen vették fel).
Mennyi másolt genetikai anyag van most?
Tegyük fel, hogy az első ciklus után két azonos DNS kettős szál van.
Minden ciklus után a (másolt) genetikai anyag mennyisége megkétszereződik. Tehát a DNS mennyisége exponenciálisan nő.
Más szóval: a második ciklus után négy egyforma kettős szál van - a harmadik ciklus után nyolc kettős szál - a negyedik ciklus után 16 kettős szál, az ötödik ciklus után pedig már 32 kettős szál.
Az orvosok ezt a folyamatot általában húsz -harminc alkalommal megismétlik.
Átvitt értelemben ez azt jelenti: Még ha csak egyetlen DNS kettős szálat is találtak a mintában az elején, húsz ciklus után már egymillió azonos másolat lesz a reakcióedényben.
Mit jelent a Ct érték?
A befejezett PCR ciklusok számát úgynevezett Ct érték formájában adjuk meg. A „Ct” az angol „ciklusküszöb” kifejezésből származik. Ez a Ct érték lehetővé teszi a keresett genetikai anyag mennyiségére vonatkozó megállapításokat.
Alacsony 20 -as Ct -értéknél sok a kiindulási genetikai anyag. Ha azonban a Ct érték magas - körülbelül 30 ciklus -, ennek megfelelően kevés a DNS. Ezért a PCR ciklust gyakrabban kell lefuttatni.
2. lépés: Elektroforézis "Rendezés méret szerint"
Végül, ha elegendő „dúsított” genetikai anyag áll rendelkezésre, megtörténhet az úgynevezett elektroforézis. A tudósok a DNS bizonyos tulajdonságait használják: elektromos töltését.
Az egyes DNS építőelemek (negatívan) töltött cukor-foszfát vázon keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Minél hosszabb egy bizonyos DNS -szekvencia, annál nagyobb az elektromos töltése.
Ha a genetikai anyagot egy adott hordozóközegbe (agaróz) helyezzük, és elektromos feszültséget alkalmazunk, akkor a DNS -szegmensek a töltésük miatt mozogni kezdenek. Mivel egy hosszabb DNS szakasz gyorsabban halad, mint egy rövidebb fragmentum, méretük szerint különülnek el.
Ily módon a genetikai anyag megvizsgálható és jellemezhető. A gyakorlatban egy ismeretlen mintát ismert hivatkozással általában egy "kiindulási vonalra" alkalmaznak, és egy bizonyos idő elteltével összehasonlítják egymással.
Ha a "migrációs sebesség" mindkét szekvencia esetében azonos, ez azt jelenti: Az észlelés nagy valószínűséggel pozitív - a keresett gén szerepel a mintában.
A koronavírus különleges esete: minta előkészítés és RT-PCR
A koronavírus kórokozóinak kimutatása különleges eset, a Sars-CoV-2 az egyik úgynevezett RNS vírus. Ez azt jelenti, hogy a Sars-CoV-2 genom RNS (ribonukleinsav) formájában van.
Az RNS csak néhány szempontból különbözik a DNS -től. Többek között egyetlen szálként kapható, és a 2 "dezoxiribóz helyett cukor -ribózon alapul. A nukleobázis -timint negyedik bázisként uracil is helyettesítette.
Ezt a vírusos RNS -t rendszeres PCR -teszt előtt "át kell írni" DNS -be. Ezt a folyamatot fordított transzkripciónak (RT) nevezik - innen származik az RT -PCR kifejezés. E folyamat során egyetlen cDNS -szálat („komplementer DNS”) kapunk. Egy további lépésben az egyetlen cDNS-szálat kiegészíti egy második, tükrös invertált DNS-szál.
A minta -előkészítés végén van egy DNS kettős szál, amely megfelel a vírus RNS eredeti tervének: Most már csak ez a kettős szál használható sablonként a PCR -tesztben.
Mennyi ideig tart az eredmény elérése?
Miután elküldte a mintát a laboratóriumba, általában egy -két munkanap múlva kap eredményt.A tesztközpontokban, amelyek gyakran a helyszínen vizsgálják a mintákat, ez csak néhány órát vesz igénybe. Az időtartam nagymértékben függ az adott tesztközponttól és annak logisztikájától.
A bonyolult munkafolyamatok ellenére a modern laboratóriumok képesek nagy teljesítményű PCR vizsgálatok elvégzésére. A megvalósítást speciális automatizált eszközök segítik.
A PCR -teszt még mindig viszonylag "lassú", de annál megbízhatóbb kimutatási módszer.
Mi történik, ha az eredmény pozitív?
Ha a mintát helyesen vették, a pozitív PCR-teszt azt jelenti, hogy a vizsgált személy nagy valószínűséggel megfertőződött Sars-CoV-2-vel.
Ha PCR teszt segítségével megerősítették, hogy fertőzött a koronavírussal, az egészségügyi osztály üzenetet kap a megfelelő laboratóriumtól a pozitív teszt eredményéről. Ebben az esetben az egészségügyi osztály elkülönítést vagy karantént rendel el.
Automatikusan fertőző vagyok, ha pozitív PCR tesztet kapok?
Legtöbbször igen. De nem mindig. A PCR teszt eredményét mindig összefüggésben kell értelmezni. A pozitív teszt elsősorban azt jelenti, hogy vírusos anyag van benned.
Ha csak nemrég szenvedett a Covid 19 -től (néhány nap), a PCR -teszt még mindig pozitív lehet - annak ellenére, hogy már újra egészséges. Ez egy különleges eset és egy rendkívül érzékeny teszt hátránya, mivel képes olyan vírusdarabokat is kimutatni, amelyek nem tudnak szaporodni.
Néha hasznos lehet egy kiegészítő antitest teszt
Ilyen esetekben az ellenanyag -vizsgálat bizonyosságot nyújt, amely biztosítja a PCR -teszt érvényességét. A legjobb, ha ezt megbeszéli orvosával. Segíthetnek a PCR -teszt eredményének helyes értelmezésében.
Mi a teendő, ha az eredmény negatív
A negatív PCR-teszt eredménye nagy valószínűséggel azt jelenti, hogy a minta vételekor nem fertőződött meg a Covid-19-vel, és ezért jelenleg nem fertőző. Azonban a fertőzés korai szakaszában lehet.
Általában a koronafertőzéseket csak a fertőzés utáni második vagy harmadik naptól lehet kimutatni. Tehát az eredmény nem ingyenes jegy. Ezért továbbra is tartsa be a távolság- és higiéniai szabályokat, és továbbra is viseljen FFP2 maszkot - saját maga és mások védelme érdekében.
PCR teszt gyermekeknél
A gyermekkori PCR -teszt nem különbözik a felnőtt PCR -től. A mintavétel és az eredmények értelmezése egyaránt vonatkozik a gyerekekre és a felnőttekre.
Milyen kockázatokkal jár a PCR teszt?
A PCR teszt nem jelent fizikai kockázatot. Néhány ember csak a nasopharyngealis tamponnal végzett mintavételt érzi bosszantónak vagy kellemetlennek.
Mennyibe kerül a PCR teszt?
A PCR vizsgálat során felmerülő költségeket fedezni kell, ha kezelőorvosa vagy az egészségügyi osztály jóváhagyja ezt a tesztet. A költségek megtérítését általában akkor fontolják meg, ha már vannak saját tünetei, vagy közvetlen kapcsolatban volt fertőzött emberekkel.
Még pozitív gyors- vagy önteszt esetén is jogosult ingyenes PCR-tesztre.
Kérjük, vegye figyelembe: Ha otthon tesztelte magát, és pozitív eredményt kapott, azonnal telefonon kell időpontot foglalnia háziorvosával. A kezelőorvos telefonon megbeszéli Önnel a további eljárást.
Alternatív megoldásként a legjobb a 116 117 -es telefonszámon regisztrálni egy PCR -tesztre. A megerősítő tesztig ideális esetben maradjon otthon, hogy megvédje magát és másokat.
