ddPCR主要有Bio-rad公司开发的QX200系统和Rain Drop系统,QX200可以将体系分割成2万个微滴,Rain Drop可以分割成100万-1 000万个微滴。ddPCR原理是通过将一个待分析的PCR反应体系进行微滴化处理,利用微滴发生器制成近20 000个油包水小微滴从而对原始体系进行分割,样品中的核酸分子随机分配到大量**的微滴中,每个微滴中含有一个或不含待检核酸分子。对微滴体系进行扩增反应以后,分析每个微滴的荧光信号,进行有或无的判断,将判断结果按照泊松分布的原理,通过读取靶标和内参核酸的阳性微滴个数以及比例从而得到靶分子的拷贝数及浓度。与芯片式dPCR相比,操作简单,可以实现高通量的检测,也保证一定程度上的微滴检测稳定性。近年来,Bio-Rad、凯杰、赛默飞等巨头公司纷纷通过收购、投资等方式布局数字PCR业务。重现性数字PCR活动
虽然数字PCR的优势与临床应用前景已在许多研究中得到确认,但想要进一步在临床广泛应用,数字PCR需要针对以下几个方面进行升级:商用数字PCR系统需要进一步提升样本检测通量以充分满足COVID-19普筛的需求;需要制定国家或行业统一标准;需要产业界进一步降低设备成本;基于数字PCR的**检测试剂盒需要经过严格多中心评价,并获得NMPA、FDA、CE等监管机构的认证。随着科研和产业的持续研发和投入,未来数字PCR将在实验室或医院得到更多的应用,用于解决科研和临床问题,提供更准确的诊断结果。数字PCR有望成为下一代分子诊断的**技术。山东准确数字PCR经验丰富转基因食品或成分的检测。
单细胞的基因表达分析:基因表达分析有助于了解细胞和组织的特征及其如何应对发育和环境信号的改变。检测已知和未知基因转录水平的方法在过去的四十多年来发生了翻天覆地的变化,变得更加有效,更加敏感,定量更加精细,能够一次性对大量的基因转录本进行分析。但是,在组成复杂的细胞混合物中,尽管***表达的基因可以被识别出来,但来自于少数细胞群体(例如干细胞)的转录本却很可能会被掩盖掉,尤其是在每个细胞中以低丰度形式出现的转录本。为了解决这个问题,单细胞检测技术应用而生,而且逐渐受到了越来越多的重视。ddPCR在单细胞分析中的优势在于它不需要标准曲线就能进行***定量。而且,由于能够以非常高的敏感性区分至少五种不同的基因转录本,因此无需进行其他方法所要求的单细胞cDNA预扩增,这可以消除预扩增和NGS文库准备中潜在的转录本定量失真,能够能加真实的反映单细胞群体中关键基因的特征。
与传统qPCR技术相比,数字PCR技术具有极高的灵敏度、特异性和精确性,但截止目前而言,数字PCR对广大科研工作者仍然是一种全新的检测方法,我们在看待数字PCR的应用前景时,更应该保持一种开放的心态,与其说数字PCR技术是一个新的检测平台,不如把它视为一种全新的技术思路和手段,在这个平台上必将有更多的应用帮助我们深入到分子生物学研究的更高层次。数字PCR被称为第三代PCR技术,相比于传统的PCR技术和荧光定量PCR技术,其具有诸多优势:(1)***定量,不依赖标准品和参考曲线,定量结果更加准确可靠;(2)高灵敏度,可实现单分子级检测;(3)高分辨率,适合在大量背景模板的干扰下对罕见的目标分子进行检测;(4)高稳定性,对抑制剂的耐受程度**增强。凭借这些优势,数字PCR被广泛应用于多个不同的领域[4],特别是生物医学领域,包括稀有突变检测、基因拷贝数变异检测、基因表达研究、甲基化水平检测、**液体活检、无创产前检测、微生物(病毒、细菌等)检测、移植排斥监控和二代测序辅助建库等。此外,此技术也被用于农业、食品安全和环境科学等诸多领域。提取外泌体也是个非常费时费钱的事情。
从上世纪90年代以来qPCR技术的爆发式发展使得现代核酸检测技术具有全新的面貌,而进入二十一世纪之后,速度更快、通量更高。成本更低的DNA测序技术正在迅速发展,也是目前竞争**为激烈的研究领域之一,即使在这种情况下,dPCR技术仍然以其高度的灵敏性和特异性在诸多科学领域争取到属于自己的一席之地。即使在一些传统的qPCR应用领域,也有一些实验室同时选择dPCR平台进行平行实验以保证实验结果的准确和可重复性。在基因组变异研究领域,群体基因组水平上的SNP(Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性)检测面临的问题主要是突变序列往往与大量正常序列同时存在,竞争性反应严重影响突变序列的检测精度,数字PCR技术带来的极高的扩增特异性在稀有突变检测方面具有天然的优势,在**标志物检测、无创产前检查、线粒体突变检测等研究方向上,我们已经看到dPCR的许多精彩表现。线粒体拷贝数分析与线粒体突变分析。广东荧光信号数字PCR共同合作
脑瘫患儿mtDNA拷贝数变化CNV检测。重现性数字PCR活动
优势:不依赖Ct值,无需标准曲线,即可实现真正的***定量高精确度、高灵敏度,荧光定量qPCR灵敏度为1%-0.1%,数字化PCR灵敏度可达0.01-0.001%。对干扰分子(背景信号、PCR抑制剂等)耐受度高,通过信号的“有”“无”定量而不是Ct值。数字PCR研究基因表达遇到基因丰度非常低的,或者样本浓度低的,可以选择数字化PCR,通常CT值大于30的时候,荧光定量qPCR的精确度和重复性会**降低,这个时候可考虑数字化PCR。外泌体里面的micRNA含量是非常低的,提取外泌体也是个非常费时费钱的事情,千辛万苦提取出来的样本,保险起见,用数字化PCR是非常不错的一个选择,而且也非常便宜。重现性数字PCR活动