谁是RT-PCR检测替代方法？原位电离质谱了解一下

目前科学家们正在研究使用多种技术检测新冠病毒，其中质谱检测因为具有高选择性、高特异性的优势，而且使用与PCR检测完全不同的试剂、耗材和设备，已经引起很多研究者的关注。质谱可以发现很多COVID-19诊断和预后相关的生物标志物，主要研究方向是蛋白质组学、糖组学、脂质组学和代谢组学研究 ^[1]。

但是大多数组学研究都集中在血液样本，而样本的前处理和数据分析比较复杂耗时。解吸电喷雾电离(DESI)和激光解吸-快速蒸发电离质谱(LD-REIMS)作为特异性的快速原位电离质谱技术，其检测方法无需或很少的样本前处理，样本检测和数据分析简单快速，而且DESI还是无损检测，样本测完后可以再做REIMS等其它检测。

近期，英国伦敦帝国理工学院圣玛丽医院和伦敦南肯辛顿帝国理工学院医学院的研究者们就针对新冠患者的鼻咽拭子样本做了DESI和LD-REIMS检测^[2]。每个样本的检测结果均可以在几秒钟内获得，再根据统计学分类处理，DESI和LD-REIMS的诊断准确率分别为86.7%和84%，实验流程如图1所示。

图1：(A) DESI和(B) LD-REIMS检测的实验原理和流程图。

COVID-19阴性鼻咽拭子样本的DESI和LD-REIMS检测质谱图见下图2，主要是脂肪酸、神经酰胺、甘油磷脂的质谱峰。针对35名COVID-19阴性和10名COVID-19阳性患者鼻咽拭子的DESI和LD-REIMS检测结果做统计分析，分别找出了58个和15个特征峰值。使用SVC (Support Vector Classification)支持向量分类对患者进行分类，DESI和LD-REIMS的诊断准确率分别为86.7%和84%，随着样本的增加，准确率有望进一步提高。从COVID-19阳性的拭子中测得的游离脂肪酸和磷脂酰肌醇（PI）脂质种类的丰度降低，磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰丝氨酸（PS）的丰度升高，这与其他代谢组学研究的发现是一致的。

图2：COVID-19阴性鼻咽拭子样品的(A) DESI和(B) LD-REIMS检测质谱图。

例如在DESI分析中，用于 COVID-19阴性和阳性诊断分类的特征脂质峰的箱形图见下图3，其中方框表示四分位范围，平均强度显示为白点，不包括离群值（离群值定义为平均值的四分位范围的1.5倍以上），可见COVID-19阴性和阳性患者脂质特征峰具有明显差异。

图3：在DESI分析中用于 COVID-19阴性和阳性诊断分类的特征脂质峰的箱形图。