准确及时地检测病毒感染对于临床管理、流行病学监测、感染控制和公共卫生应对至关重要。病毒诊断已从传统的病毒分离发展到可以在数小时内识别病原体的高度敏感的分子技术。

核酸扩增测试

聚合酶链反应（PCR）是分子病毒诊断的基石。逆转录 PCR (RT-PCR) 使用逆转录酶将病毒 RNA 转化为互补 DNA (cDNA)，然后进行 PCR 扩增，使其成为 RNA 病毒检测（包括 SARS-CoV-2、流感、HIV 和丙型肝炎病毒）的金标准。实时定量 PCR (qPCR) 使用荧光探针实时监测扩增，提供病毒载量的检测和定量。数字 PCR 将样品分为数千个单独的反应，无需标准曲线即可实现绝对定量，并改进了低丰度靶标的检测。多重 PCR 检测可在一次反应中同时检测多种病毒，例如检测甲型和乙型流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒和人类偏肺病毒的呼吸道病毒组合。环介导等温扩增 (LAMP) 和重组酶聚合酶扩增 (RPA) 等等温扩增方法可在恒温下扩增核酸，无需热循环仪即可进行即时检测。

血清学检测方法

血清学测试检测宿主针对病毒抗原的免疫反应产生的抗体，表明当前或过去的感染。酶联免疫吸附测定（ELISA）是最广泛使用的形式，间接ELISA检测患者血清中的抗病毒抗体，夹心ELISA直接检测病毒抗原。快速诊断测试 (RDT) 通常基于侧流免疫色谱法，可在 15-30 分钟内提供结果，广泛用于 HIV、登革热和 SARS-CoV-2 的护理点检测。中和测定可测量患者抗体在细胞培养物中阻断病毒感染的能力，提供有关保护性免疫的功能信息，这对于疫苗评估尤其重要。蛋白质印迹法用作 HIV 的确证测试，检测针对特定病毒蛋白（例如 gp120、gp41 和 p24）的抗体。

抗原检测方法

直接抗原测试检测临床样本中的病毒蛋白，比分子方法以更低的成本提供快速结果。免疫荧光测定 (IFA) 使用荧光标记的抗体直接检测患者细胞或组织切片中的病毒抗原，通常用于呼吸道病毒（流感、RSV）和疱疹病毒。横向流动免疫层析测定，例如 SARS-CoV-2 的快速抗原测试，使用与有色纳米粒子缀合的抗体，这些纳米粒子结合病毒抗原并在测试条上产生可见线。虽然抗原测试通常不如分子方法敏感，但它们更快、更便宜，并且更适合广泛筛查。

细胞培养中的病毒分离

病毒培养涉及将临床样本接种到易感细胞系上并观察细胞病变效应 (CPE)，例如合胞体形成（呼吸道合胞病毒）、细胞变圆（肠道病毒）和噬菌斑形成（流感病毒）。壳瓶培养通过将接种物离心到单层细胞上，然后在 24-48 小时后进行病毒抗原免疫染色来增强检测，而传统培养需要 3-14 天。虽然培养速度缓慢并且需要专门的设施，但它对于病毒发现、抗病毒药敏测试以及用于研究和疫苗开发的病毒库存的生产仍然很重要。

基于显微镜的检测

电子显微镜可以直接观察临床样本中的病毒颗粒，通过其特征形态识别病毒——二十面体（腺病毒、疱疹病毒）、螺旋状（流感、埃博拉病毒）或复合体（痘病毒）——对于检测未知或意外的病毒特别有用。免疫电子显微镜使用抗体标记来特异性识别病毒颗粒。虽然由于成本和专业知识要求，电子显微镜不适合常规诊断，但电子显微镜在发现许多病毒（包括 SARS-CoV-1 和诺如病毒）方面发挥了关键作用。

基于测序的诊断

新一代测序 (NGS) 能够公正地检测临床样本中的已知病毒和新型病毒，而无需事先了解病原体序列。宏基因组 NGS 对样本中的所有核酸进行测序，从而可以同时鉴定病毒、细菌、真菌和寄生虫。靶向 NGS 组合在测序前使用探针捕获或多重 PCR 富集病毒序列，从而提高对已知病原体的敏感性。测序还为疫情调查提供有关病毒基因型、耐药突变和系统发育关系的信息。虽然测序仍然昂贵且计算量大，但它越来越多地用于临床诊断，特别是对于传统检测呈阴性的复杂病例。

即时护理和新兴技术

即时检测使病毒诊断更接近患者，将周转时间从几天缩短到几分钟。微流控芯片实验室设备将样品制备、扩增和检测集成在一个卡盒上，示例包括用于 HIV、结核病和 SARS-CoV-2 的 GeneXpert 系统。基于 CRISPR 的诊断（SHERLOCK、DETECTR）使用经过编程的 Cas 酶来识别特定的病毒核酸序列，并结合产生荧光或比色信号的报告分子，无需复杂的仪器即可实现阿托摩尔的灵敏度。使用纳米材料、适体和电化学检测的生物传感器正在开发中，用于快速、便携式病毒检测。