核酸检测管里的红色液体是什么？

背景

自新冠肺炎疫情爆发以来，到现在已接近三年时间，但疫情防控形势依然严峻，全国各地仍有小规模疫情爆发。全员核酸检测作为判断人体是否感染新冠病毒的重要手段，可以直接找到新冠病毒存在的证据，是我国目前最主要的新冠病毒检测方式。在我们的日常生活中，相信每一个人都进行过核酸检测，核酸检测目前最主要的两种检测手段是鼻拭子和咽拭子检测[1]，人们将这两种过程戏称为捅鼻子和戳嗓子。规范的核酸检测往往需要经历等候区、采集区这两个环节，此外缓冲区可供医护人员更换服装和储存检测物资，临时隔离区可用于隔离疑似感染人群[2]。不知道你有没有经历过这样一个场景，当你在等候区排着队准备做核酸的时候，随着队伍的逐步向前，你缓缓走到了登记健康码信息的医务工作者身旁，这时医生将一个试剂管交到了你的手中，它叫做核酸采样管，里面装着红色的液体。第一次接触到它，你显得手足无措，只听见医生让你将它交到前方正在采集区进行“戳嗓子”工作的另一个医生手中。你充满疑惑的向前走去，可殊不知你的身份已经悄悄发生了改变。没错，恭喜你，你已经从普通核酸检测者晋升为“捅领”，此后你将带领十人或二十人小组参与到国家大型检测项目当中，享受核酸检测届的至高荣誉，之后你会被人们亲切的称为“管长”。在以你为首的小组做完核酸混检后，该小组成员的唾液信息就被收集在你一开始拿着的核酸管当中，此刻，萍水相逢的几个人，命运也就被绑定在了一起，此后“一阳俱阳、一封俱封”。

虽然你可能已经当过了“管长”，但核酸采样管里的红色液体你知道它是啥吗？它究竟有啥作用？为啥它的颜色是红色的呢？下面就让我们一探究竟。

图 1 鼻拭子和咽拭子核酸检测（图片来源于网络）

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核酸采样管的液体是啥

核酸采样管中的红色液体其实叫做病毒核酸保存液，它的最主要的作用就是保存检测物中的遗传物质，根据保存液的种类可分为灭活和非灭活两大类病毒保存液。应用最广泛的是灭活病毒保存液，其中最重要的组成成分是胍盐[2]，它可以使病毒蛋白失去生理活性，从而保护核酸。

图2 核酸采样管（图片来源于逗点生物）

胍是一个含氮有机化合物，也被称为“亚胺脲”、“亚氨脲”、“氨基甲脒”，是指脲分子中氧被亚氨基(=NH)取代形成的化合物，呈无色结晶状，易溶于水，化学式为：H2N(C=NH)NH2。胍是很强的一元碱，其碱性接近于氢氧化钠，在与空气中的CO2接触后可以生成碳酸盐[3]。胍存在于人体尿液中，是蛋白质的代谢产物。胍在碱性环境中不稳定，能够水解为氨和尿素，因为游离胍难于分离，在酸性条件下比较稳定，所以一般以胍盐的形式存在，最常见的胍盐为盐酸胍，结构式见图3（中），它是一种白色结晶粉末（图3左）。盐酸胍是核酸酶的强抑制剂，但并不是强变性剂，它在核酸提取中的主要作用是使蛋白质变性并抑制酶活性。盐酸胍能够快速破坏细胞膜，可以使病毒蛋白结构中的氢键断裂，增加非极性分子含氨基酸侧链的溶解度，使得蛋白质变性沉淀，从而让核酸能够摆脱蛋白质的缠绕，但通常使得蛋白变性的变性剂浓度需要非常高，因此需要高浓度的胍盐才能使蛋白完全变性。除此之外，该类型的保存液当中还含有一定量的双咪唑烷基脲，分子式为C13H20N8O10，结构式见图3（右），是一种防腐剂，在化妆品行业应用较多[4]，在核酸采样管中使用是因为它具有优异的杀菌抑菌作用，可以抑制细菌繁殖，因为细菌可以分解病毒的蛋白质和核酸。除此之外，核酸保存液中往往还存有一定的无机盐，主要作用是稳定溶液的pH，还有一定量的营养成分可以保证病毒核酸短时间内不会发生裂解。核酸保存液的运输是在低温状态下进行的，一般是4℃的低温环境储存，因为温度越低越利于核酸保持稳定，运输过程一般在3h内送到指定检测机构，进行消毒后由专业人员开展检测。

图 3 盐酸胍实物图（左）以及结构式（中）和双咪唑烷基脲结构式（右）；（图片来源于网络）

该病毒核酸保存液主要有以下优点：

a) 可以在常温下长时间保存，这可以降低病毒样品保存和运输的成本；

b) 保存液中储存有高浓度的胍盐可以高效灭活病毒，可有效避免二次感染。

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核酸采样管的液体为啥是红色

至于为什么核酸采样管中的溶液呈红色，这是因为其中添加了一种酸碱指示剂，学名为酚红试剂，酚红是一种三苯甲烷型有机试剂，分子式为C19H14O5S，结构式见图4，呈深红色结晶粉末状，能溶于乙醇，微溶于水，主要用于酸碱指示剂，而酚红试剂其实是由酚红所配制成的0.02~0.05%的醇溶液[5]。它在溶液pH中性时为橙色，酸性时为黄色，碱性时为红色。当溶液中存在细菌感染时，会造成pH下降，溶液就会由红色变为黄色，因此该指示剂可以用来判断一些核酸采样管里的溶液是否被细菌感染，可以供医护人员在检测前进行判断，及时弃用无效的采样液。

图 4 酚红结构式（图片来源于网络）

但既然是红色，因此它还有一个十分重要的作用，那就是醒目。由于大规模的核酸检测需要很多核酸采样管，这些采样管需要后期送到指定的检测医院去进行分析，检验科的医生们要进行加样和洗脱，往往这两个过程中加样板和洗脱液都是白色的，试想这个时候送过来的核酸采样液也是白色的话，势必大大增加了检测过程的视觉误差，因此会造成检测结果出错，当采样液为红色后，可以提高检测人员的工作效率，避免出错。

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结语

对于核酸检测采样管中的采样液想必你已经有了一个大致的认识，在我国疫情防控的有序进行下，开展有关核酸检测领域的专业科普，可以解答人们的疑惑，从而更加科学高效的进行核酸检测。最后，让我们祝疫情早日褪去，经济生活向好发展。