編者注（4/6/20）：本文在出版後進行了更新，增加了關於FDA已授予雅培實驗室建立的15分鐘冠狀病毒檢測緊急使用授權的資訊。
隨著新型冠狀病毒在美國各地城市爆發式增長，公共衛生機構和醫院正在使檢測變得越來越普及——最初檢測曾受到嚴重的短缺困擾。生物技術公司正在加緊生產檢測試劑盒，但各州仍在努力滿足需求。
根據美國疾病控制和預防中心的資料，目前美國每個州以及華盛頓特區、關島和波多黎各都可進行COVID-19檢測。截至週二，美國已有92個公共衛生實驗室完成了CDC的驗證過程並提供檢測。CDC自己的實驗室已檢測了4,654份樣本，公共衛生實驗室已檢測了98,576份樣本。《紐約時報》 資料庫報告稱，截至週四下午，至少有75,178例病例經實驗室檢測確認為陽性。
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各州的檢測普及程度各不相同。紐約州、加利福尼亞州和得克薩斯州的州公共衛生機構的抽樣調查都將《大眾科學》關於此類普及程度以及患者應去哪裡接受檢測的問題轉至其各自的冠狀病毒資訊頁面。但基本流程在全國範圍內是相同的。
樣本採集
任何冠狀病毒檢測的第一步都是採集樣本。這樣做需要在患者的鼻腔後部（透過鼻咽部與喉嚨相連的位置）放置無菌拭子幾秒鐘，以吸收分泌物。休斯頓衛理公會醫院診斷微生物學實驗室主任臨床微生物學家斯科特·韋斯利·朗表示，拭子很細——尖端直徑小於三毫米。“一旦你把它放在喉嚨後部，你會感到不舒服，但你仍然可以呼吸和說話，”他說。“這沒有看起來那麼糟糕。”採集樣本後，拭子會被放入裝有液體的管中進行運輸。
亞利桑那大學生物樣本庫主任大衛·哈里斯表示，拭子和採集試劑盒試劑的短缺是阻礙公共衛生機構在最近幾周進行廣泛檢測的幾個障礙之一。哈里斯說，該大學上週末生產了1,600個通用採集試劑盒，免費分發給當地醫療服務提供商，以幫助填補缺口，並補充說所有此類試劑盒都差不多。該大學計劃生產更多數千個，直到供應開始滿足需求。
最近，兩家健康初創公司開始營銷家用採集試劑盒，聲稱患者可以使用這些試劑盒自行採集樣本並將其傳送到實驗室進行檢測。食品和藥物管理局迅速釋出警告，稱尚未授權任何此類檢測，這些公司已停止銷售這些試劑盒，這些試劑盒的定價約為每個170美元至180美元。
病毒檢測
為了確定鼻咽樣本是否對冠狀病毒呈陽性，生物技術人員使用一種稱為逆轉錄酶聚合酶鏈反應或RT-PCR的技術。世界衛生組織和CDC的檢測試劑盒都使用這種方法，後者迄今為止批准的所有試劑盒也是如此。
朗說：“進行RT-PCR檢測需要大量的手工操作。”首先，技術人員從樣本中提取病毒遺傳物質RNA（如果存在），並使用它產生互補的DNA鏈，RT-PCR技術會擴增該DNA鏈，或複製數千份，以獲得可測量的結果。不同試劑盒之間的主要區別在於每種檢測的目標冠狀病毒基因。CDC批准的試劑盒的目標基因區域編碼構成病毒核衣殼（包裹其RNA的外殼）的蛋白質。生物技術公司羅氏診斷、LabCorp和Thermo Fisher Scientific是商業冠狀病毒RT-PCR試劑盒的主要供應商之一。
FDA發言人斯蒂芬妮·卡科莫表示，陽性預測值，即陽性檢測結果正確反映患者患有COVID-19的可能性，取決於疾病的傳播範圍——而這種情況正在迅速變化。“根據對COVID-19病理生理學的瞭解、提供的資料以及我們之前在呼吸道病原體檢測方面的經驗，授權檢測的假陽性率可能非常低，真陽性率可能很高，”卡科莫說。“但是，效能特徵是特定於每種檢測的。”哥倫比亞大學微生物學和免疫學教授文森特·拉卡尼洛說，如果樣本採集不正確，則存在假陰性結果的風險。他說，這種可能性可以解釋為什麼從疾病中康復的人有時最初檢測結果為陰性，然後又變為陽性。
快速診斷
大多數RT-PCR檢測需要幾個小時到幾天不等才能處理，但FDA最近開始授予製造商聲稱可以在不到一小時內交付結果的快速診斷PCR檢測緊急使用授權 (EUA)。該授權允許在公共衛生緊急情況下使用尚未獲得該機構批准的醫療裝置。卡科莫說，FDA對實驗室提供的診斷檢測驗證資料進行“滾動審查”。她補充說：“這使得大多數EUA請求能夠在幾天內獲得授權。”
矽谷分子診斷公司塞菲德週六表示，FDA已授予其COVID-19檢測授權，該檢測可以在約45分鐘內交付結果。聖地亞哥的Mesa Biotech週二宣佈，其手持式檢測試劑盒已獲得批准，該公司執行長蔡宏表示，該試劑盒可以在床邊約半小時內交付結果。蔡宏說，檢測將從本週開始運往“多家醫院”，她的公司已準備好數萬個單元，並補充說Mesa正計劃將其生產能力提高三倍。
3月下旬，FDA授予雅培實驗室EUA，用於一種基於PCR的COVID-19檢測，該檢測可以在不到15分鐘內交付結果。該檢測旨在在非傳統臨床環境中（如駕車檢測點）提供即時檢測結果。它使用雅培的ID NOW平臺，該平臺已被用於處理類似的流感和其他呼吸道感染檢測。根據衛生部助理部長佈雷特·吉羅爾3月30日的講話以及副總統邁克·彭斯4月5日的重申，這些平臺已在美國各地18,000個醫療保健場所使用。雅培檢測可以在五分鐘內提供冠狀病毒陽性結果，在13分鐘內提供陰性結果。在新聞釋出會上，唐納德·特朗普總統表示，每天將交付50,000次此類檢測。目前尚不清楚迄今為止已分發了多少次。
抗體檢測
另一種方法依賴於識別患者血液中的冠狀病毒 (SARS-CoV-2) 抗體，以確定該人之前是否患有COVID-19。西奈山伊坎醫學院微生物學家弗洛裡安·克拉默最近開發了其中一項檢測，該檢測在一篇預印本研究中進行了描述，該研究上週釋出在medRxiv上。“這不是[正在進行]感染的檢測，”他說。“它基本上是在事後，在你感染後尋找抗體。”與其他血清學或基於抗體的診斷分析一樣，它使用酶聯免疫吸附測定 (ELISA)，該測定使用目標病毒的一部分來尋找抗體。儘管血清學檢測對於快速識別患者目前是否患有COVID-19沒有用處，但克拉默說它們可以幫助研究人員瞭解人類如何產生針對該病毒的抗體。
重症COVID-19患者可能能夠透過輸注已產生抗體並對該疾病免疫的人的血漿進行治療，這實際上是一種抗體轉移操作。但克拉默說，要做到這一點，臨床醫生首先必須篩選捐獻者，以確定誰對病毒有強烈的免疫反應。他的實驗室目前正在進行血清學分析，以尋找潛在的血漿捐獻者。美國食品和藥物管理局週二批准了康復期COVID-19患者血漿的緊急使用，用於危重冠狀病毒患者。
此外，血清學檢測還可以幫助確定一個人是否已被感染，無論該人是否出現症狀——這是RNA檢測試劑盒事後無法做到的，因為它只尋找病毒本身。這意味著血清學檢測可用於調查人群以確定感染率的普及程度。它還可以讓公共衛生機構弄清楚誰已經對COVID-19免疫。“因此，如果你在非常廣泛的範圍內推廣這項技術，你可能會識別出所有免疫的人，然後要求他們恢復正常生活並重返工作崗位，”克拉默說。這種方法對於與COVID-19患者一起工作的醫療保健提供者尤其有用。“他們可能會更安心地與這些患者一起工作，[因為知道]他們不會再生病，知道他們不會將病毒傳染給他人，”他說。
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