2019年12月，新冠病毒肆虐全球，核酸检测是诊断新冠肺炎的主要方法，因为疫情核酸检测融入了我们生活中，走在大街上我们经常会听到一句“你做核酸了吗？”，那么什么是核酸呢，核酸是一类生物聚合物的总成，分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）,是所有已知生命均有的生物化学成分，参与遗传物质的保存、繁殖和细胞代谢，决定着细胞或机体的性状表现。由于每一个生物都有独特的核酸序列，研究人员分析致病微生物基因学序列确诊人体是否带有新冠病毒。然而大部分人并不了解核酸检测的原理，接下来我们以新冠核酸检测为例聊一聊核酸检测的原理。

首先我们需要了解核酸检测的定义：即检测被测者体内是否含有病毒的核糖核苷酸（RNA）或核糖核酸（DNA）。由于新冠病毒的核酸内部所含的核酸数量和排列顺序与其他病毒不一样，这使得新冠病毒相较其他病毒具有特异性，所以能被有效识别和检出。核酸检测的原理为聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR），这是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，这时候大家是不是又有疑问，前面不是说新冠病毒是RNA病毒吗？怎么复制DNA呢？其实在新冠检测过程中，并不能简单的复制病毒RNA。新冠病毒核酸检测实际采用的技术是逆转录-聚合酶链式反应 (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，RT-PCR)，即逆转录PCR，这种技术是聚合酶链式反应（PCR）的一种广泛应用的变形。其主要过程为：先将新冠病毒的核酸（RNA）逆转录为对应的互补单链脱氧核糖核酸（cDNA）；再以此为模板通过PCR进行DNA扩增，同时，使用标记有荧光的特异性探针对扩增得到的DNA进行标记并检测，如果存在新冠病毒核酸，原本样本中微量的病毒经过指数级扩增至巨大的数量，扩增仪就可检测到相应的荧光信号，并且，随着DNA的不断复制，荧光信号不断增强，就可以间接检测到了新冠病毒RNA的存在。

PCR扩增DNA片段需要重复地变性一退火一延伸三步，扩增新的目的DNA链，这个过程通过控制反应体系的温度来实现。

PCR包含下列三步反应：

1、变性(denaturation)

将反应体系混合物经加热至94℃左右，维持较短的时间，使双链DNA变成单链DNA，便于下一步引物的结合。

2、退火(annealing)

将反应体系温度下降到特定温度（一般是引物的Tm值以下)，引物与DNA模板以碱基互补的方式结合，形成模板-引物杂交双链。退火温度是保证引物与DNA模板互补结合的关键。由于引物结构简单，加之引物量远远大于模板DNA的数量，所以DNA模板单链之间的互补结合很少。

3、延伸(elongation)

将反应体系的温度上升到72℃左右并维持一段时间，在Taq DNA聚合酶的作用下，以引物为起始点，以4种单核苷酸（dNTP）为底物，从5'→3'方向延伸反应，合成新的DNA双链。

以上三步反应为一个循环，重复进行变性、退火、延伸这三步反应，如此反复循环可以使DNA以指数形式进行扩增。上述过程1.5小时左右完成，从而使所需的目的DNA片段扩增放大百万倍。循环阈值称为Ct值，是阈值线与扩增曲线的交点对应在X轴上的值，是循环数。Ct值的含义是每个反应管内的荧光信号达到设定的域值时所经历的循环数。核酸检测的方法是将病毒的基因指数扩增，简单地说，就是在做核酸检测时，检测仪器需要把病毒样本基因放大到一定程度才能侦测到病毒。病毒核酸浓度越高，荧光强度越高，循环阈值CT越小。Ct值越小：说明循环次数越少，用的时间越短，不用放大多少倍就能检测到病毒。这代表病毒浓度越高，越容易被侦查到。Ct值越高：代表需要越多时间与循环，病毒需要放大很多倍才能被侦测到，代表病毒含量较少。