一种国产新型冠状病毒核酸快速检测分析仪的性能验证

刘文明 江涛 吴友琴 汤思曼 中信惠州医院检验科 （广东 惠州 516006）

内容提要： 目的：评估国产新型冠状病毒核酸快速检测分析仪优思达UC0108的性能，是否满足临床对SARS-CoV-2快速核酸检测要求。方法：依据CNAS-GL039:2019等相关标准和文件，使用国家和广东省临检中心新冠核酸室间质评样品、第三方厂家质控品等，对杭州优思达UC0108新冠核酸快速检测分析仪（含配套试剂盒、耗材）的方法符合率、检出限、交叉反应、抗干扰能力和重复性进行性能验证，验证结果在厂家声明的性能指标范围内或是满足本实验室的执行标准为验证通过。结果：通过检测国家和广东省临检中心室间质评样品5例阴性和15例阳性，方法符合率均100%。通过对邦德盛新冠核酸标准物质稀释至厂家声明的检测限浓度200copies/mL，重复测定5次，100%检出靶核酸。抗干扰能力挑选人类血液（1%）和利巴韦林进行验证，重复测定3次，弱阳性样本仍为弱阳性结果。交叉反应挑选流感嗜血杆菌和肺炎克雷伯菌进行验证，重复检测3次，均为阴性。重复性验证通过2人、20d、2批次试剂盒对昆涞生物阴性和弱阳性质控品进行检测，符合率100%。结论：杭州优思达UC0108新冠核酸快速检测分析仪检测SARS-CoV-2方法符合率、检出限、交叉反应、抗干扰能力、重复性等性能指标达到厂家声明的性能指标，可满足新冠核酸快速检测要求。

2019年12月爆发的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）为新发急性呼吸道传染病，它是由新型冠状病毒（SARSCoV-2）感染导致，其传染性强，对人类健康和经济生活造成重大影响。新冠核酸检测是新型冠状病毒肺炎诊断、治疗效果、发生疫情时人群筛查及流行病学调查的重要手段[1]。利用实时荧光RT-PCR检测SARS-CoV-2核酸，由于其灵敏度高，特异性强，是现阶段检测新冠病原体的主要手段。但其检测过程繁琐，时间过长，技术要求高，难以实现对标本的快速现场检测。为缩短检测时间，减少实验过程中对辅助仪器设备、PCR实验室建设的要求，因此许多基于核酸等温扩增技术的SARS-CoV-2快速核酸检测分析仪相继诞生，可实现新冠核酸的现场快速筛查[2]。依据中国合格评定国家认可委员会（CNAS）颁布的CNAS-CL02:2012《医学实验室质量和能力认可准则》及分子诊断领域的应用说明（CNASCL02-A009:2018）要求，开展检验项目前需对检测系统进行性能验证，是否满足临床诊疗要求，PCR定性检测项目验证至少应包括方法符合率、检出限、抗干扰能力、交叉反应等[3,4]。本研究参照CNAS-GL039《分子诊断检验程序性能验证指南》[5]，对杭州优思达公司生产的UC0108新冠核酸快速检测分析仪进行性能验证，结果如下。

1.资料与方法

1.1 一般资料

符合率验证采用2021年全国新冠核酸室间质评样本和2021年广东省新冠核酸室间质评样本；检出限验证采用广州邦德盛生物科技有限公司新冠核酸标准物质（编号：GBW(E)091132）；重复性验证采用上海昆涞生物科技有限公司弱阳性2019-nCoV核酸非定值质控品828-B（批号：4EFC3DB）和阴性2019-nCoV核酸非定值质控品827-N（批号：4EDEEB7）。

1.2 仪器与试剂

杭州优思达生物技术有限公司生产的核酸扩增检测分析仪，型号：UC0108；配套优思达新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒（恒温扩增-实时荧光法）。

1.3 方法

1.3.1 检测系统采用交叉引物恒温扩增技术（CPA）检测新型冠状病毒的ORFlab基因和N基因。接受过上岗培训和考核的持证工作人员按照仪器和试剂说明书编写的SOP规范操作，检测样本，检测程序运行结束后，仪器自动报告阴/阳性。

1.3.2 符合率验证：通过检测2021年（第一次和第二次）全国临检中心新冠核酸室间质评样本；2021年（第一次和第二次）广东省临检中心新冠核酸室间质评样本，进行符合率计算，符合率100%为验证通过。

1.3.3 检出限验证：优思达试剂盒说明书声明的最低检测限为200 copies/mL。将浓度为2.0×105copies/mL的广州邦德盛新冠核酸标准物质（编号：GBW(E)091132）用采样液稀释为200 copies/mL，重复测定5次，100%检出靶基因为验证通过。

1.3.4 重复性验证：利用上海昆涞生物新冠核酸弱阳性质控品828-B（批号：4EFC3DB）和阴性质控品827-N（批号：4EDEEB7）进行20d、2人、2批次试剂每日质控检测，弱阳性质控品检测结果均为阳性、阴性质控品均为阴性为验证通过。

1.3.5 干扰物质验证：根据试剂说明书，通过对加入了内源性干扰物质人类血液（1% V/V）和外源性干扰物质利巴韦林（150μg/mL）上海昆涞生物新冠核酸弱阳性质控品828-B（批号：4EFC3DB），重复测定3次。100%为阳性为通过验证。

1.3.6 交叉反应验证：根据试剂说明书，选择加入本科室微生物室经鉴定后的流感嗜血杆菌和肺炎克雷伯菌灭活培养物的样本采集管中进行检测，重复测定3次，结果均为阴性为验证通过。

2.结果

2.1 符合率

全国临检中心2021年（第1次和第2次）新冠核酸室间质评样本检测结果：样本编号202111、202112、202113、202114、202121、20222、202123、202125均为阳性；样本编号202115、202124均为阴性。广东省临检中心2021年（第1次和第2次）新冠核酸室间质评样本检测结果：样本编号20200301、20200302、20200303、20200305、20210201、20210203、20210205结果均为阳性；样本编号20200304、20210202、20210204结果均为阴性。5例阴性标本全部检测为阴性，阴性符合率100%；15例阳性样本全部检测为阳性，阳性符合率100%；总符合率为100%，验证通过，结果见表1。广东省临检中心室间质评样本靶基因检测结果：样本编号20200301、20200302、20200303、20200305、20210201、20210203、20210305 ORFlab基因和N基因均为阳性；20200304、20210202、20210204 ORFlab基因和N基因均为阴性，与预期结果一致，符合率100%。结果见表2。

表1. 符合率验证结果表

表2. 靶基因符合率结果表

2.2 检出限

对试剂说明书声明的最低检测限200 copies/mL样本经5次重复检测，100%检测出靶基因。结果见表3。

表3. 检测限验证结果表

2.3 抗干扰能力

重复测定3次加入了内源性干扰物质人类血液和外源性干扰物质利巴韦林的昆涞弱阳性质控品，100%阳性，验证通过。

2.4 交叉反应

重复测定3次加入了流感嗜血杆菌和肺炎克雷伯氏菌灭活培养物的样本采集管，结果均为阴性，验证通过。

2.5 重复性

通过进行20d、2人、2批次试剂对昆涞阴性和弱阳性质控品的检测，结果阴性质控均为阴性，弱阳性质控结果均为阳性，符合率100%。人员比对、日内日间重复性、试剂批内批间重复性验证通过。

3.讨论

在我国高效的抗疫防控措施下，国内疫情得到有效控制，但由于境外新冠肺炎疫情仍在暴发流行，我国存在疫情输入和扩散风险。根据最新国家新冠肺炎诊疗方案第8版，确诊新冠肺炎金标准仍为新冠病毒核酸检测。通过筛查感染者并及时进行隔离是防控疫情的关键手段，在疫情爆发初期，快速进行确诊和排除是疫情防控的首要任务。逆转录实时荧光定量PCR（RT-qPCR）由于其高灵敏度和高特异性，是目前SARS-CoV-2核酸检测的首选方法。但其检测过程中步骤过多，经核酸提取、变性、退火、延伸等使整个扩增检验时间较长，且对操作人员、设备及实验室环境等有较高要求[6]，不适合现场快速核酸检测。核酸恒温扩增技术无需热循环仪，扩增效率高、检测速度快，适合于新冠核酸的快速检测。目前主要的恒温扩增技术有依赖核酸序列的扩增技术（NASBA）、重组酶聚合酶扩增技术（RPA）、环介导等温扩增技术（LAMP）、智能扩增反应（SMAP）、交叉引发扩增技术（CPA）等[7]。为达到新冠核酸检测的快捷简便，基于恒温扩增方法的仪器进入临床应用，有向即时检测

参考文献（POCT）方向发展的趋势，但暂时达不到POCT的要求，行业里对这类型仪器使用“快速检测”来表述。杭州优思达UC0108即采用交叉引物恒温扩增技术（CPA）检测新型冠状病毒（SARS-CoV-2）特异性的ORFlab基因和N基因，实现“一管式“的全自动核酸分析即在一个密闭的检测管内完成裂解结合、清洗、洗脱和扩增反应，最快完成一个标本检测79min。

在正式用于患者标本检测前，对仪器分析系统进行性能验证，确认检测系统符合临床应用要求方可用于常规检测。基于核酸恒温扩增技术的核酸快速检测系统近期在我国大量出现用于临床，在一定程度上缩短了检测时间，减少了所需的辅助设备，降低了对实验室的要求，但其应用时间不长，各个仪器厂家和各种技术原理并不一致，所以对其进行系统详细的性能验证和评价至关重要。相关国家标准也要求在正式用于患者标本检测前，对仪器分析系统进行性能验证，确认检测系统符合临床应用要求方可用于常规检测。

现阶段基于恒温扩增技术的新冠核酸快速检测仪相对于常规的RT-PCR新冠核酸检测，样本检验全程所用时间明显缩短，仪器一般具有小型化、一体化的特点。可做为常规新冠核酸检测的补充，在特定情形下需尽快获得检验结果、标本较少、实验室条件有限等，可考虑采用新冠快速检测，为经济不发达地区和基层医疗机构提供了有力的防疫保障。由于其通量一般较小，也不适合大量人群筛查。由于新冠肺炎疫情突发，基于恒温扩增技术的分析系统研发时间和审批时间较短，临床应用时间不长，其技术成熟度、仪器稳定性、检测性能还需进一步观察，也不建议用于疑似患者的确诊、确诊患者的疗效观察以及高风险人群的检测。

本研究对杭州优思达生物技术有限公司的UC0108新冠核酸快速检测分析仪的重复性、方法符合率、交叉反应、干扰物质、最低检测限等性能参数进行了验证，结果表明该系统性能良好，能满足实验室的新冠核酸的检测要求。但本研究仅对其中二个试剂批号做了验证，交叉反应和干扰物质选定的研究对象较少，不能反映检测系统的整体质量和性能，可进一步收集不同地区的样本，多中心实验室进行验证，以便实验室选择合适的仪器提供参考。