抗原检测的原理是什么？

wolf

抗原检测的原理是什么？
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抗原检测的原理是什么？
病毒爆发后就提出两个基础检测手段；
由于抗原检测准确率……被淘汰；
采用核酸拭子检测；
抗原的原理很简单；……
但是操作与环境，时间、采集方式对准确率影响很大；
这里不回答你的提问，是有人看到会闹腾；
抗原---核酸---忘记吧，这些已经过时间了；
未来检测需要更复杂的手段，这些玩意已经检测不了变异病毒了。

队长是我

小编整理了以下内容，希望可以帮到你（数据来源：行行查 | 行业研究数据库）：
免疫层析技术是以微孔滤膜为载体，包被已知抗原或抗体，加入待检标本后，经滤膜毛细作用使标本中的抗体或抗原与膜上包被的抗原或抗体结合，再通过胶体金结合物达到检测目的，其中包括免疫金标、免疫荧光等。免疫层析法采用高度特异性的抗原抗体反应及免疫层析技术，试剂含有预先固定于NC膜上检测区的抗原/抗体和包被在标记垫上的抗原/抗体彩色标记物。检测时，将待测样本滴入试剂加样区，待测样本与标记垫上的抗原/抗体彩色标记物反应。随后，如果样本是阴性，检测线（T）不会出现有色条带。而无论样本是阳性还是阴性，质控线（C）处都会出现一条有色条带，其出现与否是判定样本数量是否充足、层析过程是否正常的标准。


抗原检测的原理新冠病毒感染人体后，能刺激浆细胞产生特异性抗体，借助抗原和抗体在体外特异结合后出现的各种现象，可以对样品中的抗原或抗体进行定性、定量、定位的检测。依据双抗夹心ELISA原理，样本滴加在样本垫上，通过液相层析依次通过结合垫，NC膜上的检测线（T线）和质控线（C线）。结合垫内含有标记的抗原特异性抗体，可以与样本中的抗原（病毒蛋白）发生结合，当液流到达检测线（T线）时，固定在这条线上的第二种抗原特异性抗体再次与抗原结合，将会呈现阳性结果。质控线（C线）包被IgG抗体，可以结合样本垫中抗体，用于判断层析过程是否顺利。


抗体检测的原理是抗体检测主要针对病毒的N蛋白、受体结合域或S蛋白的抗体，是检测病毒或病毒抗原存在的间接证据，可对临床诊断提示作用。检测时，将待测样本滴入试剂加样区，待测样本与标记垫上的抗原/抗体彩色标记物反应。随后，混合物在毛细效应下向上层析。如果样本是阳性，抗原/抗体彩色标记物先与样本中的特异性抗体/抗原结合，形成抗原-抗体混合物或者抗体-抗原混合物。随后该抗原-抗体混合物或抗体-抗原混合物会被固定在膜上的抗原/抗体捕捉，从而在检测线（T）出现一条有色条带。
新冠病毒检测的三种方法各有优劣、抗原检测助力早期筛查，核酸检测助力精准诊断。随着全球新冠疫苗接种率提高，抗体检测法逐步退出舞台，“抗原筛查+核酸诊断”相得益彰助力疫情防控。


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大力水手

首先我们需要了解常见的可用于检测病毒的几种方法，根据美国食品和药物管理局(FDA)的授权，目前约有三种可用于检测新冠病毒的方法：快速抗原检测（也称为即时检测）；分子检测（也称为核酸扩增、基因、RNA或PCR检测）；抗体测试（也称为血清学测试）。
一般来说，我们普通人常接触的有前两种，其中（我们在核酸亭所经历的）实时荧光RT-PCR方法非常灵敏并且非常适合诊断急性感染，但它们价格昂贵，需要使用特殊试剂、设备和经过专门培训的临床实验人员，而基于横向流动技术的快速诊断测试(RDT)价格低廉，并且允许在非实验室环境中进行患者测试。
至于抗原如何检测大家最近都有所接触想必我就不用多说了吧（手动狗头）。快速抗原检测是需要患者呼吸道标本（通常是咽或鼻拭子）的免疫测定，收集后，将样本置于提取缓冲液或试剂中，并测试是否存在病毒特异性蛋白质（称为抗原）的一种检测方法。



侧流试纸条的常见结构 | 图源[3]

现在我们来看其原理的分子机制，抗原快速检测技术基于抗体，这些抗体可以特异性结合病毒的表面蛋白。这里会用到三种不同的变体，第一组比较不同，它们会与一些（比如金）颗粒结合以用作标记（示踪剂），检测区的第二组抗体会被固定在测试垫上，控制区的第三组抗体是可以识别示踪剂的抗体。当含有病毒成分的样品放在测试垫上时，它们会与部分一抗结合，由于毛细作用，使得液体向下流动，二抗也会捕获样本，我们可以看到，样本中的抗原靶标在固定的测试二抗和自由流动的结合了金胶体的一抗之间架起了一座桥梁。如果当经过了一抗的分析物通过二抗的测试线时抗原存在于分析物中，则会出现可视化线条，如果有足够多的金结合抗体被卡住，它们就会显示为一条清晰的红线，未在此处捕获的病毒成分将流到三抗线那里，那里的三抗可以捕获被标记了的一抗，这样又会出现一条红线。



阳性反应内部机理 | 图源[4]

外在表现即为两条杠——阳性。



显示为两条杠的抗原检测卡

同理，若是没有病原体的样品，整体流程也与之差不多，只是经过二抗时不会与之结合，这些金结合抗体会简单地流过测试线，流向有三抗的控制区与试纸条的末端。从而也就少了一条红线。



阴性反应内部机理 | 图源[4]

外在表现即为一条杠——阴性。



显示为一条杠的抗原检测卡

最后，RDT通常不如PCR测试敏感，当病毒载量高时（出症状的最初几天）最准确。如果抗原阴可以用PCR再次印证，但是如果抗原阳就一定是阳不用分子检测确认，因为抗原检测具有高度特异性。
参考资料：
[1]Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)
[2]Frew, E., Roberts, D., Barry, S. et al. A SARS-CoV-2 antigen rapid diagnostic test for resource limited settings. Sci Rep 11, 23009 (2021)
[3]Pedro Estrela, Katarzyna M. Koczula, Andrea Gallotta; Lateral flow assays. Essays Biochem 30 June 2016; 60 (1): 111–120.
[4]How SARS-CoV2 Antigen Rapid Tests work (Covid-19 Testing)

队长是我

抗原检测是指应用特异性抗体直接对样本中的 病原体抗原进行检测，

SARS-CoV-2 的主要结 构 蛋 白 包括 ：核 衣 壳 蛋 白 ( nucleocapsid，N) 、刺 突 蛋 白 ( spike，S) 、
胞 膜 蛋 白 ( envelope，E) 、囊 膜 蛋 白 ( membrane，M) 。
SARS-CoV-2 抗原检测的主要靶标是 N 蛋白。
N 蛋白是CoV-2 的核心成 分，其与病毒基因组 ＲNA 结合后将 ＲNA 包装为核糖核蛋白 ( ribonucleoprotein，ＲNP) 复合体。
由于 N 蛋 白合成数量多，具有多个特异性抗原决定簇且稳定性高，因此 N 蛋白是理想的抗原检测靶标，具有较高的检测敏感性和特异性。
所以抗原检测试剂盒是以检测 N 蛋白来表征SARS-CoV-2 的存在。


胶体金抗原检测试剂盒的原理：

该检测试剂盒是一种定性侧向免疫层析检测，应用的是双抗夹心法。
当样品滴入样品垫时，样品会顺着样品垫往下移动，然后会进入到含有胶体金标记的SARS-COV2抗体复合物（简称金标记抗体）的区域，当进入这个区域，如果样品中含有SARS-COV2（简称抗原） ，则会和金标记抗体结合，然后继续往下游移动，当移动到测试区（即测试线区），此处预包被的抗体会和 抗原结合（此时的抗原已经结合过金标记抗体了），这样即形成了抗体-抗原-抗体的夹心结构。
由于胶体金可以与可见光作用形成肉眼可见的红色，即样品中含有SARS-COV2 时，即显示红色。




      抗原检测试剂盒检测的是蛋白，而核酸检测检测的是病毒的遗传物质RNA。
       两者相比，核酸检测的灵敏度会比较高，也就是，
       当你体内的病毒比较少时，可能核酸检测能检测出，但是抗原检测试剂盒可能检测不出。
        核酸检测的原理见下文：
王嘉一：核酸检测的原理-实时荧光RT-PCR

长长的路

原理是在试纸的包埋线上附着了（人工重组或者由哺乳动物注射抗原后产生的）针对特定抗原特异性抗体。抗原随稀释液浸透包埋线的时候，与包埋线上的抗体发生特异性结合，结合后显色试剂会呈现颜色，以此来表征样品中是否存在抗原。