21世紀，感染性疾病仍然是全球公共衛生重大威脅，瘧疾、HIV等傳染病導至發展中國家的發病率和死亡率不斷上升。同時，由于國際貿易往來、全球旅行的增加，碳青霉烯耐藥腸桿菌科細菌、耳念珠菌等重要耐藥菌在全世界范圍出現，迫切需要開發敏感、快速、特異、穩定、低成本和便于使用的診斷方法，促進早期合理治療，阻止疾病傳播。
POCT由中國醫學裝備協會POCT裝備技術專業委員會定義為：在采樣現場進行的、利用便攜式分析儀器及配套試劑快速得到檢測結果的一種檢測方式。快速的現場檢測避免了多次就診或轉診，減少對經驗治療的依賴，從而促進抗菌藥物合理使用。POCT檢測的靶標通常是微生物抗原和抗原特異的患者血清抗體，以及病原體核酸或代謝物。本文介紹感染性疾病現場快速檢驗技術的臨床應用現狀，以及推動該領域前進的未來方向。
病原體抗原直接檢測
大多數POCT快速診斷使用側流免疫層析(lateral flow immunology assay, LFIA)技術。例如目前應用廣泛的A群鏈球菌抗原檢測、甲型/乙型流感病毒抗原檢測、肺炎鏈球菌抗原檢測、軍團菌、肺炎衣原體抗原檢測等。LFIAs用于抗原檢測的性能關鍵取決于臨床樣品中分析物的濃度。分析物濃度低于檢測的檢測限可能會產生假陰性結果。最近研究表明快速流感診斷試驗與逆轉錄PCR(reverse transcription－polymerase chain reaction，RT－PCR)或病毒培養相比靈敏度有限，并指出POCT試驗陰性結果應謹慎解讀，特別是當流感流行季節。兒科常規應用的A群鏈球菌快速診斷試劑的靈敏度約為86%，也存在一定的漏診。目前臨床診斷價值得到廣泛認可的是隱球菌抗原試驗。檢測血清、腦脊液和手指全血標本的隱球菌莢膜多糖抗原側流免疫層析技術(cryptococcal antigen lateral flow assay ，CrAg LFA)的臨床診斷、療效評估和風險預測能力得到肯定。WHO建議在隱球菌感染高發地區，CD4計數低于100個細胞/mm3的HIV患者在抗病毒治療開始前應考慮進行血清或血漿CrAg篩查，并對陽性反應者啟動抗真菌搶先治療。近期CFDA將批準國產CrAg LFA試劑用于臨床。
病原體特異性抗體檢測
POCT抗體快速檢測技術在臨床應用較為廣泛，其存在的問題主要是抗體陽性不能代表現癥感染，尤其多種抗體同時陽性時給臨床診斷造成困惑，同時也存在靈敏度低導至假陰性的情況。抗體檢測更適合于流行病學調查或社區家庭初步篩查。HCV、梅毒、瘧疾、登革熱等抗體快速檢測在傳染病篩查中廣泛應用。在社區呼吸道感染診治中，肺炎支原體抗體、呼吸道病原IgM五聯檢等結合炎癥標志物CRP、降鈣素原(procalcitonin, PCT)、血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A protein, SAA)、IL－6等綜合分析，有利于制定早期治療方案。抗體檢測除應用于血清或血漿外，OraQuick Advance快速HIV－1/2抗體檢測在2012年被美國FDA批準為口腔液標本使用的非處方測試。由于樣本采集的非侵入性，口腔液對患者可能更容易接受，也為出于隱私考慮不愿去醫療機構檢測者提供選擇，并降低醫護人員的職業暴露風險。需要注意的是抗體檢測可能無法確定急性早期感染，存在漏檢的風險。因此，發展更為靈敏、特異的及時診斷技術仍然是感染病診治和管理的重大需求。
病原體核酸分子檢測
自PCR技術面世以來，核酸檢測在感染病診治中起到重要作用，尤其在結核分枝桿菌、苛養菌、病毒感染等領域，高靈敏PCR方法在疾病診斷上有決定性作用。但是，傳統PCR技術需要嚴格的實驗室條件和較高的人員技術要求。雖然PCR反應耗時通常僅2～3 h，但批量檢測的要求使得大多數實驗室的報告周期都在1 d以上。因此，POCT分子診斷成為新興的研發熱點。
微流控(microfluidics)是一門在微米尺度結構中操控納升至皮升體積流體的技術與科學。近年逐步從研發實驗室走向臨床，成為新一代POCT主流技術。微流控芯片具有樣品及試劑消耗少、分析時間短、微型化、集成化、自動化等優勢，尤其核酸分析整合了從細胞裂解、核酸提取擴增到產物分析的全部測定步驟，降低了檢測的復雜性，極大推動了POCT分子診斷領域的突破性發展。基于核酸擴增的第一個獲得CLIA批準的POCT技術是Alere流感A/B測試(2015年)，該測試使用等溫擴增和分子信標探針技術，15 min完成鼻拭子標本的流感病毒A/B檢測。2017年該公司推出二代產品，將檢測時間縮短至5 min。另一項是Roche Cobas Liat系統，包括A/B型流感，A群鏈球菌(group A Streptococcus，GAS)和A/B型流感加呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus，RSV)，檢測需要15～20 min。目前感染病POCT分子診斷產品最全面的是Cepheid公司，其項目涉及醫院獲得性感染、危重感染、性健康/女性健康、病毒、等多個領域。其中Xpert MTB/RIF能在2 h內從患者標本中直接檢測出是否含有結核分枝桿菌及是否對含有對利福平耐藥的基因，被WHO推薦用于結核病的初始診斷。
整合一體化分子檢測系統可簡化樣本檢測流程、縮短檢測時間、有效防止交叉污染，在檢測性能上較抗原抗體檢測具有明顯優勢，但其配套設備和試劑的高成本限制了在經濟欠發達的地區的推廣應用。同時，由于一種試劑盒檢測的靶標病原較為單一，對不同種類病原體需要逐一檢測，在緊急情況下難以滿足需求且多次檢測給患者醫療費用控制帶來不利。
因此，高通量、多靶標病原體檢測成為臨床微生物檢驗技術發展的新目標。法國生物梅里埃Filmarray檢測系統，在微流控芯片中分配出相對獨立的多反應腔體，在每一個反應腔體中實現獨立反應，從而達到多重反應的效果，實現了在單次反應中的多種病原體核酸檢測，該系統目前具有血流感染、呼吸道感染、中樞神經系統感染和胃腸道感染多重病原檢測試劑盒。納米技術(量子點)和微流控技術的結合進一步推動了這項技術的發展。通過納米微流控芯片，可以使樣品使用量低至100 μl，靈敏度達FDA目前批準技術的50倍以上。一種新型集成納米微流控芯片，可實現血清樣品中HIV、HBV和HCV的高通量、多重檢測。國內博奧生物的呼吸道病原菌核酸檢測試劑盒(恒溫擴增芯片法)可在2 h內檢測8種下呼吸道病原體。復旦大學團隊研發的便攜式微流控恒溫熒光檢測儀(SC－MA2000，滬浦械備20170070號)，可實現多重病原體同步檢測。
抗菌藥物敏感性測定
除了病原體檢測，快速準確的抗菌藥物敏感性試驗(antimicrobial susceptibility test, AST)在感染病診治中至關重要。最近的研究展示了用于藥敏檢測的生物傳感器和微流體裝置的開發。Mach等通過在有/無抗菌藥物的情況下在微流控芯片中直接培養臨床尿液標本，然后檢測16S rRNA水平測量細菌生長；斯坦福大學研究團隊建立了一種基于微流通道的毛細阻力的藥敏檢測系統，通過變動流體毛細阻力通道的長度來改變液體流速，從而實現抗生素的濃度梯度。不同濃度的抗生素再進入后續的細菌培養腔，從而進行藥敏試驗。基于該平臺的藥敏試驗只要3 h。另一個微流體AST平臺是基于生物合成的應激激活途徑，可準確測定16株金黃色葡萄球菌對苯唑西林的敏感性。這些方法目前尚在實驗室研發階段，一旦成熟將可大大縮短目前的藥物敏感試驗報告時間，實現精準抗感染治療。
展望
感染病的現場快速診斷技術是當前轉化研究的熱點，不斷推陳出新。但是，目前取得CFDA批準的POCT診斷產品仍然以抗原抗體檢測為主，分子診斷設備及試劑并不多見。兼具高敏感性和特異性的POCT分子檢測方法仍然是研發重點，具有潛力。盡管微流控技術優勢明顯，目前用于臨床感染病診斷仍然需要克服如下瓶頸：(1)樣品處理。臨床檢測系統應能有效處理更廣泛的標本類型，如尿液、全血、唾液等；(2)研究設計上的創新概念與臨床驗證之間存在差距，微流控分子診斷平臺的參數優化和應用評價仍需規范；(3)在資源有限的環境中POCT技術需要考慮的關鍵設計特征，如使用環介導等溫擴增以消除對熱循環的需要，使用干粉試劑以保證在高溫下長期穩定，以及便于基層操作人員的簡單易行的檢測步驟等。同時，POCT的定位仍然是以家庭、社區、急診和野外緊急救治等感染病檢測為主，作為中心實驗室確診試驗的初級篩查依據。選擇合適的時間、合適的場所、正確地應用，POCT作為傳統感染病診斷技術的有力補充，將為分級診療模式下的感染病診治提供新的策略。