「校正回歸」勾起我的研究所痛苦回憶:實際跑一次PCR要花多少時間?

「校正回歸」勾起我的研究所痛苦回憶:實際跑一次PCR要花多少時間?
Photo Credit: 維基百科

我們想讓你知道的是

實際PCR做起來跟「鍵盤PCR」差非常多,沒做過只是搜尋「什麼是PCR」,很難想像到底多花時間。

文:陸子鈞

「校正回歸」讓我想到研究生時兩大痛苦回憶:統計跟PCR(聚合酶連鎖反應)。統計我就不提了,來講講PCR。

為什麼COVID-19(2019冠狀病毒疾病,COVID-19)要用PCR,而不是快篩就好?因為PCR可以偵測到很微量的核酸量,簡單說就是比較保險啦。但實際PCR做起來跟「鍵盤PCR」差非常多,沒做過只是搜尋「什麼是PCR」,很難想像到底多花時間。

首先,你要先在檢驗站採檢。如果你有印象國中生物課用牙籤刮上顎表皮細胞,放在顯微鏡下觀察的實驗課,刮上顎細胞就是採檢,只是COVID-19是用棉花棒伸到鼻腔底部,或是採集吐出的唾液。

PCR樣本上機前要準備,像是加檢體、Primer、酵素、分裝、wash步驟(多次離心,超久)......弄好一盤能啟動PCR,大概就要一小時了吧。

終於能上機之後,COVID-19的PCR至少要做34次循環——加熱解鏈、降溫配對、延伸、再加熱解鏈......一些號稱快速的機種,也要至少30-45分鐘。

PCR結束後,如果是用RT-qPCR,會得到及時的數據;但如果是一般的PCR,還要做洋菜膠電泳。電泳也要準備,把整盤樣本注進膠片裡再通電跑個20分鐘,然後還要造影(如果顯影劑不是含在膠裡,還要先泡個幾分鐘「上色」)。整個來說,快的話也是一小時過去了。

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圖片來源:由 26Isabella, Eijkman Institute for Molecular Biology, Indonesia - 自己的作品, CC BY 4.0
將處理好的檢體+試劑加入gel的樣品孔中,再插上電級就能跑膠。電極不能插反,不然檢體會往另一個方向跑跳海,你的心情大概也會很想跳海

一般來說,整個PCR從拿到樣本到做出PCR結果,大概就是將近三小時吧。COVID-19的PCR應該不會差太多。

但這只是單次PCR喔。COVID-19 PCR要在生物安全第二等級實驗室(BSL-2)以上的實驗室進行,CDC統計到去(2020)年11月的資料,全台醫事機構、學術、研究、政府單位加起來,有1132間BSL-2實驗室(更高等級的有八間,不過通常不會拿來做大規模檢測),如果研究生願意延畢、研究員跟教授願意先不發paper,徵調一半的實驗室來做COVID-19 PCR,那有566間實驗室。

雖然不是每間實驗室都會有RT-qPCR,但加上一般的PCR機器,平均算三台好了,一天血汗做12小時,也才做四輪而已,乘起來1698機次;每機次大概10個檢體樣本(96孔盤,三組三重複,加兩組對照組),那一天最多就是將近1萬7000份樣本。

可是機器數量不是最大的問題,問題是操作的人力。PCR很吃手工,只有熱循環會靠機器。這還不計在裝盤的時候放錯格,那真的會想拿pipetman(移液器)戳自己大腿⋯⋯但人畢竟是人,而且面臨這麼多的樣本又是這麼重大的事件,操作人員的心理壓力也是另一個挑戰。

講到人力,岔題提一下去年實驗室自行研發檢驗技術(LDTs)修法,醫檢師相關團體希望實驗室操作人員皆需具備醫檢師資格,也就排除了其他有PCR經驗,但非醫檢背景的生科系技術人員。

總之PCR不像wiki上寫的這麼簡單啦,記者朋友可能需要好的類比:「PCR就像做料理一樣,不能只看把食材放在爐子上或烤箱裡的時間,前前後後還有其他的準備」。我只做過一般的RNA PCR(而且是10年前了),實際細節也歡迎真的有做過COVID-19 PCR的大大補正。

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參考資料

本文經陸子鈞授權傳載,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


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