Alere ?i測試盒的檢測流程和內部結構

1?檢測流程

作為全球知名POCT廠商，美艾利爾（Alere）公司有很多明星產品，下面焜哥將帶領大家解剖該公司旗下的Alere I檢測測試盒，但在動手研究之前，請各位看官回憶一下曾經在實驗室中做過的無數次重復性動作：取樣-加樣-檢測。

雖然各位瞇著眼睛就能做出這一實驗基本動作，但焜哥還是打算簡單講解一下，因為這一動作就是Alerei檢測測試盒的基本操作原理。

該基本動作為：1，將待測樣品加入到離心管A中；2，用移液槍取一定體積待測樣品加入到離心管B中，該離心管中有反應所需的各種試劑；3，將離心管B放入檢測儀器中進行反應，如PCR擴增儀等，反應一段時間后通過儀器檢測得出結果。

雖然Alere公司在專利CN201510472452，WO2013041713和WO2017075586中公開了i檢測測試盒的工作原理和內部結構，但專利內容卻晦澀難懂，經過焜哥的抽絲剝繭，終于恍然大悟，原來這個測試盒的工作原理就是曾經重復多次的取樣-加樣-檢測步驟。如下為Alere i檢測儀器和測試盒。

圖2.1 Alere i檢測儀器和測試盒。

實際上，為了便于理解，各位完全可以將Alere i檢測儀器類比于PCR擴增儀，其功能也類似。而測試盒則主要有三部分組成，但為了通俗易懂，焜哥并沒有按照專利中的英文直接翻譯過來，而是根據其具體功能來命名各個部分，如上圖中所示的，中間藍色管為樣品管，其功能相當于前面提到的離心管A；黃色管為擴增管，相當于離心管B；白色管為轉移管，功能則相當于移液槍。

在理解該測試平臺的各部分具體功能之后，各位就很容易想到Alere i的檢測流程，如下圖所示，該具體檢測流程和上面提到的取樣-加樣-檢測幾乎完全一樣。如下圖中的BASE為擴增管，RCVR為樣品管，CARTRDG為轉移管。

圖2.2 Alere i測試平臺的具體檢測流程。

2?內部結構

Alere公司的專利CN201510472452和WO2013041713中公開了i檢測測試盒的內部結構，如下所示分別為轉移管，擴增管，樣品管的內部結構。最左邊的轉移管的基本結構為彈簧活塞結構，在按下去后會壓縮內部氣體并將伸長下面的槍頭，中間的擴增管中最重要的結構是微型管，里面包含有核酸擴增所需要的各種試劑，這些試劑是以固體粉狀形式存在，上面的密封組件適合轉移管接觸的部位，起到密封的作用。最右邊的樣品管中的重要結構是樣品處理腔，其內部有樣品處理所需的液體試劑，比如細胞裂解液等，這些試劑是以液體狀存在，故而需要密封。

圖2.3 Alere i測試盒各部分的內部結構。

雖然上圖講明了各部分的基本結構，但各結構之間的配合操作卻很難從上圖看出。幸好，專利中還公開了各部分之間的配合操作，比如下圖展示了轉移管從樣品管中吸取一定量的樣品的過程，圖中紅色框內是活動部件，在按下轉移管后，轉移管會和下方的樣品管配合起來，如中間圖。繼續按下轉移管會聽見“咔擦”一聲，代表轉移管完全深入到樣品管內，此時為最右邊圖中的狀態，即液體樣品被吸入到轉移管內。

圖2.4 轉移管從樣品管中吸取樣品的過程。

如下圖為將吸取有樣品的轉移管放入到擴增管上的情形，通過擠壓轉移管，可以將擴增管中微型管上面的密封膜戳破，并將轉移管內部的樣品推入到擴增管內，此時即完成了手動操作步驟，后期的恒溫擴增反應是由儀器來完成，同樣的，擴增后結果的讀取由儀器完成。

圖2.5 轉移管將樣品注入到擴增管的過程。

在整個反應過程中，有兩個地方使用到了反應試劑，一個是樣品管內使用了裂解細胞或病毒的裂解液，另外一個是擴增管中使用了恒溫擴增所需要的試劑，根據Alere官網介紹，Alere i測試盒是采用切口延伸擴增技術（Nicking Enzyme Amplification Reaction，NEAR）來檢測病毒核酸，使用特定捕獲酶來驅動擴增反應，該試劑一般包括有切口酶，前向模板核酸，反向模塊核酸和聚合酶等。

（實際上，該產品并不是采用微流控技術來制備的，或者說和微流控沒有半點關系，同時該產品也只是一種半自動POCT儀器，畢竟還需要幾步手工操作，而且只適合于呼吸道拭子或人咽拭子等簡單的樣品，但該產品還是有些亮點的，比如檢測非常快，十幾分鐘便得出結果，儀器小巧方便等，故拿出來和大家分享下。）