艾晓娟 孙菲 李名慧 彭飞武 周皓

摘 要 本研究验证评估新型冠状病毒（SARS-CoV-2）全流程一体化即时检测（Point-of-Care Testing，POCT）设备的性能，重点分析其是否满足口岸现场SARS-CoV-2的快速检测要求。本文采用100例海关口岸口咽拭子样本和第三方质控品，全面评估全流程一体化POCT核酸检测设备的符合率、精密度、检出限等技术参数。结果显示，符合率试验中阴性和阳性样本检出符合率均为100%；精密度试验重复性CV值分别为1.47%和1.68%，均小于5%；灵敏度检出限为100 copies/mL；检出时限为25 min，适用预期用途，满足海关口岸现场的快速检测需求。

关键词 新型冠状病毒；POCT；快速检测；性能验证

Performance Verification Analysis of a New Generationof Rapid Nucleic Acid Detection Analyzer

AI Xiao-Juan ¹ SUN Fei ^1* LI Ming-Hui ¹ PENG Fei-Wu ¹ ZHOU Hao ¹

Abstract This study validated and evaluated the performance of the full-process integrated Point-of-Care Testing (POCT) device for the novel coronavirus (SARS-CoV-2), focusing on whether it meets the requirements of rapid on-site detection of SARS-CoV-2 at customs ports. 100 samples of throat swabs at customs ports and third-party quality controls were used to comprehensively evaluate the conformity rate, precision, detection limit and other technical parameters of the full-process integrated POCT nucleic acid detection device. The results showed that the coincidence rates of positive and negative samples were both 100%. The reproducibility CV values of precision test were 1.47% and 1.68%, respectively, both of which were less than 5%. The detection limit of sensitivity was 100 copies/mL. The detection time was 25 minutes. The test results show that the conformity rate, sensitivity, precision and other performance indicators of the SARS-CoV-2 detection method of the equipment can be applied to the intended use and meet the needs of rapid detection at customs ports.

Keywords novel coronavirus (SARS-CoV-2); Point-of-Care Testing (POCT); rapid detection; performance verification

新冠病毒感染自2023年1月8日起由“乙类甲管”调整为“乙类乙管”^[1]。随着新冠病毒管控政策的调整，国际航班开始逐渐复航，出入境旅客量激增。目前，新冠变异毒株的输入风险有增无减，海关“外防输入”仍然面临着巨大压力^[2]。

复航大客流、口岸快速通关、突发疫情应急检测等迫切需求，给海关口岸现场检测带来新的挑战。传统的实时荧光聚合酶链式反应的核酸检测（Real-time Polymerase Chain Reaction，RT-PCR）是目前诊断新冠病毒感染的金标准^[3-4]，而该技术由于主要依赖实验室仪器设备、检测时间过长、过程较为繁琐，因此，如何能够在确保检测质量的前提下，缩短检测时间，进行新冠病毒快速筛查，实现口岸现场“快速通关”，是亟待解决的问题。本研究旨在对一种提取检测一体化的封闭式核酸检测分析仪开展性能验证，评估其是否满足海关口岸现场的检测需求。

1 材料与方法

1.1 实验材料

新型冠状病毒核酸检测第三方质控品来源于北京康彻思坦生物技术有限公司（每支500 μL，500 copies/mL）；临床样本来源于湖南入境旅客的口咽拭子既往样本（其中包含40例阳性样本、60例阴性样本），核酸提取和扩增均采用Flash10全自动核酸检测分析系统；提取和扩增试剂均采用新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒。

1.2 方法

1.2.1 符合率验证

对100例口咽拭子样本（40例阳性样本和60例阴性样本，分别标记为S1-S100）进行符合率试验验证。

1.2.2 重复性（精密度）验证

将康彻斯坦S6标准品（浓度为500 copies/mL）用无RNA酶DEPC水梯度稀释至250 copies/mL进行精密度试验，重复检测10次，判断标准为变异系数CV值≤5%。

1.2.3 检测下限验证

将康彻斯坦S6标准品采用无RNA酶DEPC水梯度稀释至厂家声明的检出限浓度100 copies/mL，进行检测下限的验证，重复检测10次，判断标准为均需达到100%检出率。

1.2.4 检测时限验证

使用该设备配套的检测试剂盒，加入待检样本后上机运行，重复检测10次，记录4个通道的检测时长。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0软件进行数据统计和分析，采用配对χ²检验分析诊断结果差异，一致性Kappa检验分析诊断效能一致性，0≤Kappa≤0.2为微弱一致性，0.2＜Kappa≤0.4为弱一致性，0.4＜Kappa≤0.6为中度一致性，0.6＜Kappa≤0.8为高度一致性，0.8＜Kappa≤1.0为极强一致性，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 符合率验证

将RT-PCR检测结果判定为阳性的40例样本进行检测，结果见表1，结果显示40例样本经该设备快速检测均为阳性，两种方法的检测结果均为一致（Kappa值= 1，P＞0.05），两种方法统计学上结果无差异。将RT-PCR检测结果判定为阴性的60例样本进行检测，结果见表2，结果显示60例样本经该设备快速检测均为阴性，两种方法的检测结果均为一致（Kappa值= 1，P＞0.05），两种方法统计学上结果无差异。

2.2 重复性（精密度）验证

通过对康彻斯坦S6标准品稀释至浓度为250 copies/mL，进行精密度试验，结果显示，该设备检测的2个靶基因的重复性变异系数CV值分别为1.47%和1.68%，数值均≤5%，见表3。

2.3 检测限（灵敏度）验证

将康彻斯坦S6标准品稀释至厂家声明的检出限浓度为100 copies/mL的10例样本进行检测，结果见表4，10例样本的阳性检出率均达到100%。因此，确认100 copies/mL浓度水平可作为该设备的最低检测限。

表3 精密度验证实验结果

Table 3 Precision verification of experimental results

表4 检出限验证实验结果

Table 4 Test results of detection limit verification

2.4 检测时限验证

通过对该设备4个通道的检出时限进行检测，结果见表5，10例样本的阳性检出时间均为25 min。

表5 检出时限实验结果

Table 5 Test results of detection time verification

3 讨论

我国平稳进入“乙类乙管”常态化疫情防控新阶段，但全球疫情仍在流行，病毒还在不断变异^[5]，外防输入仍然面临考验、挑战和压力。因此，当前的疫情防控形势对海关口岸一线新冠病毒核酸检测提出了新要求，既要保障检出质量，同时也要求缩短检出时限，实现口岸现场的病原体快速筛查已迫在眉睫。

目前，新冠病毒核酸检测仍然是判断新冠感染确诊的金标准^[3-4]，“早发现、早判断、早处置”是成功管控新冠疫情扩散的关键有效措施^[6]。新的疫情防控形势下，为应对日益激增的入境旅客所带来的不同新型变异株输入和引发境内流行的风险，海关口岸现场开展高效快速病原体筛查则是较好的选择之一。本研究验证的是一款集核酸提取和荧光检测于一体的快速检测设备，一共有4个独立的检测通道，一次可同时处理4个样本。在阴性、阳性样本的符合率检出实验中，通过分析可知，阴性符合率和阳性符合率均为100%，结果表明该快速检测设备在检出方面与厂家声明一致。有文献报道，日常开展实验室检测过程中，存在由于人为因素操作从而导致结果出现偏差^[7-8]，而该设备在加入样本后则采用了全程自动化操作，最大限度降低了由于人为因素带来的检测偏差。灵敏度试验结果表明，该设备的检出限可以达到约100 copies/mL，重复性CV值均在5%以内。检测时限实验结果表明，从样本的提取、扩增到结果检出全流程的检测时限约为25 min，与传统的RT-PCR检测时限（约2 h）相比，检出时间大大缩短，一定程度上节约了时间成本。由此可以看出，本次验证的自动化设备的灵敏度、重复性、准确性、检测时间等检测性能方面均能满足检测需求。

综上所述，本研究验证的快速检测设备，基于传统的荧光RT-PCR法，在结果准确的前提下，实现了“样本进”到“结果出”的一体化全自动检测，结果显示各项指标性能良好，可以一定程度上地缓解了传统核酸检测时间过长、操作过程复杂等问题，有效降低了人工操作失误导致的实验偏差，同时简化检测流程和确保高质量检出，避免发生感染。另外，由于该设备的体积小，对实验条件要求相对简单，更有利于海关口岸现场开展快速检测，实现实验室新冠核酸检测关口前移，切实提高口岸通关效率。

参考文献

[1]赵风源, 孙蕾, 蒲国栋. 青岛海关新型冠状病毒肺炎疫情防控SWOT分析[J]. 中国国境卫生检疫杂志, 2020, 43(6): 401-404.

[2]欧阳康, 王誉霖. 新冠肺炎病毒变异传播背景下的疫情精准防控体系研究[J]. 决策与信息, 2022(4): 5-11.

[3] Corman VM, Landt O, Kaiser M, et al. Detection of 2019 novel corona virus (2019-nCoV) by real-time RT-PCR[J]. Euro Surveill, 2020, 25(3): 23-30.

[4] Chu DKW, Pan Y, Cheng SMS, et al. Molecular Diagnosis of a Novel Corona virus (2019-nCoV) Causing an Outbreak of Pneumonia [J]. Clinical Chemistry, 2020, 66(4): 549-555.

[5] Wilkinson E, Giovanetti M, Tegally H, et al. A year of genomic surveillance reveals how the SARS-CoV-2 pandemic unfolded in Africa [J]. Science, 2021, 374(6566): 423-431.

[6] SHI J M, GAO J H, ZHAI Y K, et al. Construction and application of an intelligent response system for COVID-19 voice consultation in China: a retrospective study[J]. Frontiers of Medicine, 2021, 8: 781.

[7] 张瑞, 李金明. 如何减少新型冠状病毒核酸检测的假阴性[J]. 中华医学杂志, 2020, 100(11): 801-804.

[8] Chen H, Sun C, Wang Y, et al. Rapid detection of SARS-CoV2 using duplex reverse transcription -multienzyme isothermal rapid amplification in a point -of -care testing[J]. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2021, 11(1): 678703.

基金项目：海关总署科研项目（2022HK094）；湖南省自然科学青年基金项目（2023JJ40269）

第一作者：艾晓娟（1989—），女，汉族，博士，工程师，主要从事传染病检测和分子生物学研究工作，E-mail: 476545808@qq.com

通信作者：孙菲（1969—），女，汉族，本科，主任技师，主要从事传染病检测和分子生物学研究工作，E-mail: sunfei0107@163.com

1. 湖南国际旅行卫生保健中心（长沙海关口岸门诊部） 长沙 410007

1. Hunan International Travel Health Care Center (Changsha Customs Port Clinic), Changsha 410007

表1 阳性样本符合率验证数据

Table 1 Verification data of conformity rate of positive samples

表1（续）

表2 阴性样本符合率验证数据

Table 2 Verification data of conformity rate of negative samples

注: “/”为未检测到有效Ct值.

表2（续）