新冠肺炎（Covid-19）快篩試劑與桌遊GenoMon

15 August, 2023 文/陳俊宏 老師

新冠肺炎常被提及的「快篩」，之所以稱為快篩是因為在診所甚至在家就可進行檢測，且在10-20分鐘內即得到篩檢結果，速度較需6-24小時的PCR快。

快篩分為兩種，檢測標的大不同

快篩分為抗原篩檢及抗體篩檢兩種。抗原篩檢多以鼻涕或口水當檢體，檢查檢體中是否有病毒特定蛋白質。當病毒正在大量繁殖，即可被偵測到， 因此抗原篩檢的目的是找到正被病毒感染，且病毒量大的人。而抗體篩檢是測血液裡是否有對抗病毒的抗體，因此有兩種功能： 一是檢查注射的疫苗是否有效，也就是注射疫苗後身體是否有產生對應的抗體，二則是檢測人是否曾經被病毒感染過？

表一、抗原快篩與抗體快篩比較表

兩種快篩片的檢測過程與原理

這兩種快篩片的設計與使用與流感快篩試劑或驗孕片相當雷同，都是使用「側向流體免疫層析法 (Lateral flow immunochromatographic assay)」，主要的差別在快篩片上的抗體。

抗原篩檢：

當混有檢體(鼻涕或口水)的檢測液滴到樣品槽(井)後，檢測液會從檢體層(最左邊)慢慢向吸收層(最右邊)擴散，在擴散時會將抗體層(左邊第二層)裡會與病毒蛋白結合的第一種抗體(紅色Y)帶有呈色劑的膠體金(紫色球形)推出來，若檢體裡有病毒蛋白(主要是針對病毒核蛋白)，這些蛋白(橘色圓形)會先與抗體/膠體金結合，然後當檢測液及帶有病毒蛋白的抗體(橘+紅+紫)擴散到測試線時，帶有病毒蛋白的抗體(橘+紅+紫)會被附著於測試線的第二種抗體(藍色Y)抓住，而無法繼續擴散，但是沒有與病毒蛋白結合的抗體(紅+紫)會繼續擴散，直到控制線被第三種抗體(黑色Y)抓住。

當測試線或控制線有抓到第一種抗體，且量夠多時，因為它帶有呈色劑就會在被抓住的位置出現顏色線條，也就是代表陽性結果。

圖一、抗原篩檢：採用自國家衛生研究院電子報

圖二、實際抗原快篩對照圖

抗體篩檢

檢測人的血液(一般應含有 IgM 或 IgG 兩種抗體)混合檢測液後滴到樣品槽(井)，當檢測液擴散到連接層(conjugation pad，左邊第二層)，連接層含有兔子抗體(咖啡色Y)+膠體金(呈色劑; 紅色球形)及病毒蛋白(綠色菱形)+ 膠體金(紅色球形)，若檢測液含有會與病毒蛋白結合的抗體(不論檢測者血液的 IgM 或IgG)，就會產生人類抗體( IgM 或 IgG )+綠+紅的複合體，這些複合體繼續向右擴散，當複合體裡有人類IgM(淺紫色Y)，就會在 IgM 線被會與 IgM 結合的抗體(黃綠色Y)抓住; 而當複合體裡有人類 IgG 抗體(深紫色Y)，就會在 IgG 線被會與 IgG (淺藍色Y)結合的抗體抓住；而兔子抗體則會繼續擴散直到被控制線的抗體(深藍色Y)抓住為止。

當測 IgM 線、IgG 線或控制線有抓到特定複合體或兔子抗體，且量夠多時，因為它帶有呈色劑就會在被抓住的位置出現顏色線條，也就是代表陽性結果。

圖三、抗體篩檢：採自BMC Pulmonary Medicine (2020) 20:203

使用抗原快篩的時機

為了在疫情流行區快速找出感染者，常用抗原快篩做大量篩檢。但由於抗原快篩無法像PCR核酸檢測法可以倍數放大病毒蛋白抗原的訊號，所以檢驗敏感度比較低，特別是在病毒尚在感染初期。因此若是被高度懷疑新冠肺炎但抗原快篩為陰性者，都需要進一步以PCR核酸檢測法確認檢驗結果。

使用抗體快篩的時機

抗體檢測主要是用於檢測血液中是否具有特定IgM或IgG，依此來推斷是否曾經感染新冠肺炎，或者判斷疫苗注射是否有效? 特定抗體通常在感染或疫苗注射後1-2個星期才會出現，再者，由於IgM是人體接觸病毒抗原後最早出現的抗體，IgG通常會晚幾天才出現；還有IgM會比較快消失，IgG存在的時間比較長。因此，當抗體檢測結果IgM為陽性，而IgG為陰性時，表示患者應該在感染初期；如果IgM與IgG都為陽性，表示在感染中期；若出現IgG陽性，而IgM為陰性，表示已經感染一段時間了。

桌遊GenoMon裡關於快篩試劑的彩蛋

在Genomon病毒工廠桌遊中，兩張核蛋白/膜蛋白結果卡可以換1張研究試劑，這就是指快篩試劑。因為組成完整病毒顆粒一定要有核蛋白及膜蛋白，而且核蛋白及膜蛋白不太會突變，所以當檢測者體內測出有核蛋白或膜蛋白時，就是表示檢測者已被病毒感染，且病毒已在體內複製。因此抗原快篩第二層所使用的抗體就是針對病毒的核蛋白或膜蛋白，當檢測者體內有病毒蛋白時，就會被膠體金/抗體抓住而呈色。

圖四、兌換目標與得分標的卡的科學意義