慈濟傳播人文志業基金會




慈濟月刊第658期
2021-08-24
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  慈濟大學研發快篩試劑 社區感染時找出確診者
撰文•張郁梵

慈大師生於去年五月與臺北慈院、中研院合作,研發雙抗體檢測試劑,黃舜平研發長持續帶領師生於年底進一步與試劑廠商合作,研發出抗原快篩試劑。(相片提供/臺北慈院)

有效控制疫情的關鍵,在於第一時間將疑似確診者快速分流;
慈濟大學參與研發,陸續完成兩項快篩試劑,不僅馳援海外多國,
也在今年臺灣疫情嚴峻時,緊急供應縣市政府及醫療單位。

臺灣歷經逾兩個月的三級警戒後,疫情終於趨緩,除了仰賴全民配合防疫措施以外,針對疫情熱區廣設社區篩檢站,找出隱形傳播鏈,更被視為是能有效控制疫情的關鍵之一。

為協助快速分流受檢者,慈濟基金會支援十一個縣市架設二十五座篩檢站,並於疫情最嚴峻的六月間,緊急採購六十萬劑抗原檢測試劑,陸續提供多個縣市政府或醫療單位使用,其中疫情最嚴重的雙北地區即占半數,以期有效攔截病毒。

操作簡易  判讀迅速

慈濟基金會捐贈的抗原快篩試劑,於去年底臺灣疫情平緩時,即由慈濟大學與試劑廠商合作開發測試,研發完成;操作簡易,只須沾取口鼻分泌物,不須特殊設備分析,十五分鐘內即可肉眼判讀檢測結果。

參與此一試劑研發的慈濟大學研究發展處研發長,同時也是分子生物暨人類遺傳學系教授的黃舜平表示,快篩試劑的主要功用在於能快速、大量地找出感染者,並加以分流、隔離,減少病毒傳播的機會。

如何找出感染源、讓社區傳播鏈消失,並在最短的時間內匡列接觸者進行隔離,是傳染病防疫最大的挑戰。若是將病毒的抗原比喻為鎖頭,抗原快篩試劑就好比是鑰匙,一相對應,即能偵測出病毒是否存在。

當抗原快篩試劑遇到其他具類似抗原結構的病毒,而產生交叉反應時,會導致檢測結果出現誤以為確診的「偽陽性」;或是因感染初期,體內病毒量較低或採檢者技術不純熟,而呈現「偽陰性」。所以,快篩結果不能作為診斷的唯一依據,必要時仍須透過「PCR(聚合酶鏈鎖反應)核酸檢測」進一步確認。

黃舜平解釋,目前新冠病毒的診斷方式分成「核酸檢測」、「抗原免疫檢測」與「抗體免疫檢測」三種,其中「核酸檢測」是透過分離患者呼吸道中的病毒核酸,再利用PCR大量複製病毒基因片段,增加病毒核酸數量後放大病毒訊號,再用可識別新冠病毒核酸的螢光探測針,觀測是否有病毒存在。即使是微量的病毒都能透過PCR檢測,觀測到病毒的RNA濃度,因此PCR核酸檢測準確度高達九成以上,是疾管署公告確診的指標依據。

然而,PCR核酸檢測需要特殊儀器才能進行檢測分析,且因檢體具有感染風險,必須依照疾管署及世界衛生組織的規範,在特定等級的實驗室由專業人員處理。由於並非每間醫療院所都可執行,檢驗量能有限,加上檢測報告至少要兩個小時才能出爐,無法在檢體數量龐大時,進行大規模篩檢、分流。有鑑於此,中央研究院在去年三月,臺灣疫情初起時,發起「COVID-19合作平臺」,整合全臺學研單位,專攻可加快檢測速度、需求迫切的「抗原」和「抗體」兩大快篩檢測技術。

慈濟大學在「COVID-19合作平臺」成立後第一時間加入,並在去年七月與臺北慈濟醫院、中研院合作,成功開發出新冠肺炎「IgM/IgG雙抗體檢測試劑」,提供慈濟基金會海外馳援二十萬劑到印尼、宏都拉斯、玻利維亞、多明尼加、聖露西亞、賴索托及柬埔寨等國家,協助當地慈善醫療檢測服務。

臺灣疫情五月中旬升溫,包括臺南市等縣市急需大量快篩試劑,慈濟基金會採購致贈快速送達。(攝影/陳貞桃)

 

學以致用  利益社會

一名年邁老翁因發燒被家人送往大林慈濟醫院求診,經PCR核酸檢測後,確診為新冠肺炎而入院治療。不過,老翁早已退休,大部分時間都待在家中,無相關旅遊史、也沒有接觸過感染者,怎麼會被傳染?

感染源不明的確診個案,象徵出現社區感染風險,醫療團隊百思不得其解,「難道嘉義已經出現社區傳播了嗎?」所幸後來專責病房護理人員發現,老翁的其中一位兒子經常在父親住院期間前來陪伴,建議採集兒子的口鼻檢體送驗,並抽血進行雙抗體快篩檢測。

檢驗結果,IgG抗體呈現陽性,PCR核酸檢測CT值極高,代表體內病毒含量極低。這下謎底揭曉!原來是兒子把病毒傳染給父親,只是兒子染疫後身體並無大礙,所以家人都沒有發現身邊竟有一位無症狀感染者。

黃舜平強調,雙抗體檢測試劑可判斷患者是否曾感染,並依照產生抗體的種類判斷已感染多久;去年四月爆發的磐石艦案及今年五月臺北市萬華區群聚事件,即是用此法來確認染疫者感染的時間先後。

黃舜平說明,用來找出最初感染者的抗體檢測試劑,原理與抗原檢測類似,但偵測的是血液中的IgM與IgG抗體。IgM抗體就像是人體免疫系統的先遣部隊,是初次感染病毒時最早出現反應的抗體,而且濃度會隨著清除病毒的作用遞減;當IgM抗體量消退後,就會接著產生IgG抗體,此時為感染中後期或恢復期。相較於IgM,IgG抗體可在體內停留數月。

使用雙抗體檢測試劑,十五分鐘內就可判讀受感染的階段。如果在抗體檢測試劑上,只顯示IgM抗體陽性,表示感染者在感染初期;只有IgG抗體陽性,表示在感染的後期或是恢復期;同時出現IgM與IgG抗體陽性,表示在感染中期或稱為感染活躍時期。大林慈濟醫院就是透過此法確認,看似健康的兒子其實是老翁的感染源,結束這場驚魂記。

不過,IgM抗體在染病後約三天至一週才會產生,期間可能出現空窗期,產生誤以為未感染的「偽陰性」,所以仍須搭配PCR核酸檢測才能確認結果。但在追溯不明感染源或是無症狀感染者時,雙抗體檢測可作為核酸檢測的互補工具,快速診斷出染疫者,幫助疫情調查,達到控制病毒擴散的目的。

抗原與雙抗體檢測試劑各有優缺點,前者可找出正處於感染中的患者;後者能揪出曾感染過或無症狀帶原者。慈濟醫療志業執行長林俊龍認為,在疫情升溫、核酸檢測負擔龐大時,快篩試劑可協助前線醫療人員將有疑似症狀的民眾快速分流,有效地在第一線攔截病毒,同時也可作為醫療及高風險人員定期健康監測的工具。

黃舜平研發長帶領慈大團隊,去年先後研發雙抗體及抗原兩項快篩試劑。慈濟也積極與生技廠商合作,持續開發防疫產品,希望能讓慈大師生「學以致用,化研為用」的教研成果,持續守護國人健康。

 

 

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