比色环介导等温扩增用于甲型乙肝病毒的快速可视检测

为什么简单的颜色变化很重要

乙型肝炎病毒（HBV）是导致肝功能衰竭和肝癌的主要原因，尤其在许多人无法获得复杂实验室检测的低收入和中等收入国家更为严重。本文所述的研究介绍了一种低成本、对电力要求低的检测方法，仅通过小试管中肉眼可见的颜色变化就能识别出高病毒载量的 HBV 病例。这种易读的检测可帮助没有先进设备的诊所快速发现高风险人群并将其转诊治疗。

为现实世界诊所设计的快速检测

研究人员将注意力集中在一种称为环介导等温扩增（LAMP）的方法上，该方法在单一恒定温度下复制病毒 DNA，而不是像常规 PCR 那样循环多种温度。他们将 LAMP 与一种名为间苯酚红的 pH 敏感染料配对，并在精心配制的化学混合物中使用。当在 65 °C 下孵育 50 分钟并存在 HBV DNA 时，扩增反应释放质子，使溶液酸化，染料由粉红变为黄色；若无 HBV DNA，颜色保持粉红。该设计意味着医务人员仅需一个基本的加热器并用肉眼读取结果：粉红为阴性，黄色为阳性。

验证检测是否针对正确目标

要具有实用性，检测必须仅对 HBV 作出反应，而不对其他常见的血源性病毒产生反应。研究团队从患者样本中提取了含 HBV 的遗传物质，并比较了含 HIV、丙型肝炎病毒（HCV）的样本以及已知不含病毒的血液。在比色 LAMP 检测中，所有 HBV 阳性样本均变为黄色，而 HIV、HCV 和无病毒样本保持粉红色。当研究人员在琼脂糖凝胶上检查反应产物时，只有 HBV 阳性试管出现了 LAMP 特有的阶梯状条带。这些实验表明该检测具有很高的特异性：不会因相关感染产生假阳性。

该检测能检出多低的病毒量

研究接着评估该方法能可靠检测到的最低 HBV DNA 量。研究人员使用纯化 HBV DNA 的连续稀释液，测试了从 100 到 0.001 纳克/微升的浓度。每个浓度水平重复三次，结果既通过肉眼（粉红对比黄色）判断，也通过凝胶电泳确认。颜色变化和凝胶条带在 10 纳克/微升及以上时一致出现，而在更低浓度时则未出现。该值被定义为检测下限。换句话说，该检测最适合用于病毒载量中等到高的样本，这通常与活动性感染和更高的传播风险相一致。

在真实患者样本中的表现

为了解该检测在实际筛查中的表现，研究团队评估了 200 份已由商业实时 PCR 系统确认的 HBV 阳性血浆样本以及 20 份确认的阴性供体样本。总体而言，比色 LAMP 检测出 200 例阳性中的 124 例，灵敏度为 62%，并正确识别了全部 20 份阴性样本，特异性为 100%。按病毒载量细分数据可见更清晰的图景：对于病毒载量非常高（>10,000 IU/mL）的样本，检测率超过 90%；而在较低载量样本中，检测率显著下降，这反映了该检测固定的检测下限。较高的阳性预测值——每一支变为黄色的试管都对应真实感染——意味着阳性结果可靠，而对于低病毒载量的阴性结果，则应在可能的情况下用更灵敏的方法复检。

对患者和卫生系统的意义

从通俗角度看，这项工作展示了塑料试管中从粉红到黄色的简单颜色变化如何帮助一线诊所识别出更有可能因乙肝病情严重或传播病毒的人群。该检测成本低、在一小时内完成，并且仅需简单加热装置而无需大型昂贵的设备和高度专业的人员。尽管它不能取代用于检测极低病毒水平的复杂实验室检测，但它为在目前缺乏这些工具的地区扩大 HBV 筛查和监测提供了一种务实的途径。更广泛地采用该方法有助于更早诊断、为高病毒载量者指导治疗决策，并最终有助于降低全球乙肝负担。

引用: Khan, S.J., Khamai, L., Kham-Kjing, N. et al. Colorimetric loop-mediated isothermal amplification for the rapid and visual detection of hepatitis B virus. Sci Rep 16, 2625 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35503-8

关键词: 乙型肝炎, 快速检测, 床旁诊断, LAMP 试验, 比色检测