2019年12月爆發了一種由新型冠狀病毒SARS-CoV-2引起的傳染病，即2019冠狀病毒病（COVID-19）。SARS-CoV-2的傳染性強，導致COVID-19迅速席卷全球，引發全球大流行，對人類的健康和生活造成嚴重威脅。為了控制疫情以及為患者提供及時的治療，準確、快速的診斷出COVID-19感染者是非常重要的。與此同時，針對這種新型傳染病進行深入的研究、加深認識對于制定這場大流行的應對戰略也至關重要。

作為一種高靈敏、高精度的核酸定量分析技術，數字PCR在COVID-19的相關研究中扮演了重要的角色。中國清華大學生物醫學工程系郭永課題組針對基于數字PCR的COVID-19相關研究進行了綜述，在該綜述中對數字PCR的技術原理和優勢進行介紹，回顧數字PCR在COVID-19大流行中的應用，并對數字PCR在COVID-19疫情與相關臨床應用中的改進和發展方向提出見解。相關綜述在線發表在VIEW期刊（DOI: 10.1002/VIW.20200082）。

數字PCR的原理是將傳統PCR的反應空間離散為以微液滴為代表的眾多的、微小的反應空間，通過對微液滴內反應結果的檢測和基于泊松分布模型的統計分析反映整個體系的原始模板拷貝數。基于這種核酸定量檢測原理，數字PCR能夠實現不依賴標準曲線的絕對定量，同時具有更高的靈敏度、精度和抑制劑耐受性。

數字PCR的技術優勢在SARS-CoV-2的核酸檢測中得到了完整的體現，在低拷貝病毒樣本檢測、不同臨床樣本類型病毒載量定量、樣本制備方法評估、病情進展動態監測、參考品制備、環境中病毒濃度監測、病毒突變檢測和抗病毒藥物評價多個方面均有重要作用：

（1）在低拷貝病毒樣本檢測中，數字PCR相比COVID-19診斷金標準逆轉錄熒光定量PCR（RT-qPCR）具有更低的檢測限和更高的靈敏度。

（2）針對不同類型的COVID-19臨床樣本（如鼻咽拭子、痰液、血液、尿液、糞便、支氣管肺泡灌洗液等），使用數字PCR能夠有效評估各個類型樣本的病毒載量，盡可能選擇病毒載量最多的樣本以提高檢出率。

（3）在樣本制備方法評估中，利用數字PCR定量不同滅活方法處理前后樣本中的病毒量，能夠明確處理方法對樣本的影響，從而為臨床實驗室提示最佳樣本制備方法。

（4）研究人員利用數字PCR定量患者不同時期的樣本中的病毒載量，發現在早期和進展期的病毒載量明顯高于恢復期的病毒載量，提示動態監測樣本中的病毒載量有助于評估疾病的進展。

（5）在SARS-CoV-2核酸參考品制備中，數字PCR能夠對核酸進行精確的定量，能夠提高世界各國SARS-CoV-2核酸測量結果的一致性和準確性。

（6）數字PCR能夠靈敏檢測與定量環境中的病毒RNA濃度，包括從不同環境中取樣的樣本（如公共區域、病房、醫院衛生間、實驗室操作員手套、廢水等等）。

（7）在實驗室樣品與臨床樣品病毒突變檢測中，數字PCR適合用于已知的SARS-CoV-2遺傳變異檢測，特別是對于一些低頻突變。

（8）在抗病毒藥物的研發過程中，病毒載量的變化是評估藥物有效性的重要指標，借由數字PCR提供的絕對定量結果，能夠給出更具說服力和準確的評價結果。

雖然數字PCR的優勢與臨床應用前景已在許多研究中得到確認，但想要進一步在臨床廣泛應用，數字PCR需要針對以下幾個方面進行升級：商用數字PCR系統需要進一步提升樣本檢測通量以充分滿足COVID-19普篩的需求；需要制定國家或行業統一標準；需要產業界進一步降低設備成本；基于數字PCR的新冠檢測試劑盒需要經過嚴格多中心評價，并獲得NMPA、FDA、CE等監管機構的認證。隨著科研和產業的持續研發和投入，未來數字PCR將在實驗室或醫院得到更多的應用，用于解決科研和臨床問題，提供更準確的診斷結果。數字PCR有望成為下一代分子診斷的核心技術。

原文鏈接：

//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/VIW.20200082