qPCR實驗操作程序繁多,檢驗速度要跟驗孕一樣快是不可能的。
撰文/楊姍樺│台大生命科學院漁業科學研究所助理教授
生命科學大概有二十年沒有像現在這麼受到歡迎了吧?想想這些年,生科因為有那麼句「一日生科終生顆顆」,讓踏入這領域的學子越來越少,繼續探究的人也越來越卻步。誰知,疫情肆虐的這幾週,生科變成網路上的顯學,從病毒本身、傳染途徑、檢驗方式到疫苗研發,我的遠距教學對象除了本來的學生,還多了眾親友。也因為這樣,我才發現,原來諸多親友們以為qPCR檢測跟驗孕一樣快,所以不解檢測為什麼會塞車。
現在我們常在媒體聽到快篩陽性後要做的PCR,其實指的是qPCR。PCR跟qPCR基本技術都是要將看不到的核酸分子的量複製再複製,放大到方便我們觀察。因為應用的層面很廣,所以幾乎生命科學相關的學子都得學。而PCR跟qPCR的差別在前面那個“q”,這個“q”表示能清楚知道核酸分子的數量。有時定量的資訊比較有用,好比說「有沒有台積電」跟「有一張還是一股台積電」,提供了不同程度的訊息。
而要被認定有沒有確診,知道病毒核酸分子的「量」是必要的,所以得靠qPCR檢測。qPCR檢測結果會用Ct值來表示。簡單說,Ct值就是病毒核酸分子需要被放大到可以看到的次數。如果原本病毒核酸分子的量比較多,需要放大次數就不用多,那麼Ct值就會小,所以數字越小就越不妙,Ct值低於34就被認定是陽性。
只是,qPCR機器雖然跑得快,但是上機之前,有很多很繁瑣的工作要做。
COVID-19是RNA病毒,也就是說它的核酸分子是RNA。RNA跟DNA都是遺傳物質,但RNA沒DNA穩定,這是為什麼犯罪影集講的都是DNA證據而不是RNA證據,因為RNA容易瓦解,不太可能留在環境當證據。所以,從檢體中萃取病毒的RNA之後,要先將RNA做一個反轉錄的動作,變成比較穩定的DNA型態(我們稱為cDNA),然後才能上機進行qPCR。
就是因為RNA的不穩定,qPCR定量檢測在操作過程需要很小心,普遍來說學生們聽到實驗作DNA或一般PCR都笑得出來,聽到RNA加上qPCR大家就會一片寂靜。畢竟,如果可以簡單,誰想要複雜呢?(只有老師吧?)
不過,看在前陣子明明大家還在瘋股票,這陣子大家都在討論生科了,而且一個比一個認真,相信之後生科學子面對RNA與qPCR也會充滿動力(吧)!
\\ 病毒科普Q&A//
Q.因疫情警戒,您最近最常被問的病毒問題是?
平平都是病毒,為什麼我們對COVID-19的態度跟對流感病毒的態度差這麼多?這是因為COVID-19的高傳染力。一般流感病毒也是有能力讓病人變成重症的,只是,它們傳染能力沒COVID-19這麼高,當感染總人數不會在短時間變得像COVID-19那樣多,也就比較不用擔心在短時間消耗掉醫療資源,重症的人也能受到完整的照顧,致死率也比較能夠被控制。
Q. 病毒留在紙上的時間大概多久?圖書館借回來的書,該怎麼消毒 ?
根據國外的研究,病毒在塑膠停留的時間是最久的,可以到三天;再來是不鏽鋼製品,大概可以待兩天;紙類的話,病毒可以停留一天;金屬的話,大概就是幾個小時。的確,也不好對著從圖書館借回來的書噴酒精啦!那怎麼做比較好呢?擔心的話,就忍住放個一天再翻閱吧。
其實,最好的方式就是,就算是獨自在家看書工作,不管摸了什麼,觸碰眼口鼻之前,都先洗手最保險了。
Q. 理想的外出著裝應該是?穿長袖會比較安全嗎?
通常我出門會加一件長袖薄外套,除了可以防曬,也是方便一進室內就能馬上脫下。最近外出的時間很少,多半是下樓接收物品,或是出門倒垃圾,儘管如此,也建議只要是有機會和外人接觸到,而且進入屋內不會馬上洗澡換衣服的話,那就加件外套吧。我比較建議,不用戴手套,摸完東西之後就洗手,戴了手套,通常不會馬上洗,所以難保沾到上面的病毒和細菌不會在家裡待一陣子。
Q. 生食(如生魚片)會比較受COVID-19病毒的汙染嗎?煮熟的食物會比較安全?
病毒是要在活的生物上才能生存,理論上在生食上是存活不了太久,但如果剛剛好就沾在上面而被吃下去了,就像沒洗手就拿東西吃一樣有風險。加上,生食跟我們一般碰觸的物品不同,我們不會拿酒精去消毒,所以,對生食來說最好的消毒方式就是加熱囉!其實吃生食比較需要擔心的是細菌的感染,細菌能在非活體上增生,保險起見,煮熟比較安全喔!
Q.家中寵物聞到網購的紙箱會有染病的風險嗎?
目前沒有例子是貓咪聞了紙箱而確診的案例。國外寵物確診的例子,也是因為飼主確診而傳給動物的,所以飼主先確保自己不要感染比較重要喔!如果真的擔心紙箱上面有沒有病毒,建議收到紙箱的時候先噴酒精,然後放在貓咪不會接觸的地方放個一天,這樣比較保險。只是,家裡紙箱還是不要累積太多,因為,紙箱也是蟑螂的溫床啊,蟑螂會吃紙箱的一些黏膠,加上紙箱縫隙多 而且又保暖,建議不要在家中囤積紙箱。(雖然貓看到可能會很興奮啦!)
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以上的解答,是一般生科系大二到大三的等級的科普知識。如果還想更關注這個議題,可以選讀這些作品:
- 短篇小說般的病毒故事:《下一場人類大瘟疫》
這本是幾本瘟疫疾病相關的科普書中,我最常拿出來翻閱再翻閱的。閱讀一本書對我來說最困難的就是從頭開始看到尾,而這本裡面的每個章節都相當完整獨立,像是短篇小說,閱讀起來就沒有壓力,而且情節緊湊到被置入科學常識也沒什麼負擔。
- 基本微生物學的概念引導:《我擁群像》
雖然書名很長(《我擁群像:栽進體內的微米宇宙,看生物如何與看不見的微生物互相算計、威脅、合作、保護,塑造大自然的全貌》),但內文不囉唆,它深入淺出漂亮地將基本微生物學的概念引導到相關的應用。這本在國內環境微生物學界引起了不小的話題,因為裡頭參考資料整理得非常好,專題討論課直接拿這本上都可以,學生可能還會比較投入。
- 如果不想再看到病毒:《能量、性、死亡》
如果疫情的新聞讓你覺得焦慮,病毒資訊看多了覺得很膩,但又想再深入了解一點生命科學的話,建議可以讀這本。本書的主角是病毒無法具有的粒線體,所以可以放心,不會讓你讀到跟病毒相關的資訊。內容有點難度,卻又不艱澀,非常適合待在家中追劇以外的時光。
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