数字PCR(Digital PCR-dPCR)技术是一种新的核酸检测和定量方法,与传统定量PCR(qPCR)技术不同,数字PCR采用***定量的方式,不依赖于标准曲线和参照样本,直接检测目标序列的拷贝数。由于这种检测方式具有比传统qPCR更加出色的灵敏度和特异性、精确性,dPCR迅速得到***的应用,这项技术在极微量核酸样本检测、复杂背景下稀有突变检测和表达量微小差异鉴定方面变现出的优势已被普遍认可,而其在基因表达研究、microRNA研究、基因组拷贝数鉴定、**标志物稀有突变检测、致病微生物鉴定、转基因成分鉴定、NGS测序文库精确定量和结果验证等诸多方面具有的广阔应用前景已经受到越来越多的关注。对引物的特异性要求高。四川Digital PCR数字PCR共同合作
传统 PCR 或定量 PCR 反应都是在96/384孔板中进行的,因此早期的数字PCR技术也采用 96 /384孔板作为反应单元。但是数字PCR技术的灵敏度取决于反应单元的总数n,因此,理论上反应单元数越多越有利于提高灵敏度和准确度,普通的96 /384孔板无法满足检测的需要。而且,在96 /384 孔板中进行的PCR反应体系通常大于5μl,由试剂消耗引起的高成本问题令人望而却步。针对上述问题, Morrison 等在25mm×75mm不锈钢芯片上刻蚀了3072个直径为300μm的微反应室(如图2a所示),每个反应单元的体积降低至33 nl。该芯片可在商品化 PCR 仪上使用,与384 孔板的检测灵敏度相当,但反应体积降低为原来的1/64,样品通量提高了24倍。随着反应单元数目的成倍增加,反应体积从微升级降至纳升级,传统的操作人员采用移液器加试样的方式已经无法满足快速精细取样的要求,因此需要借助高通量自动点样仪或机械手等设备,这无疑大幅提高了系统的成本和操作的复杂性。PCR数字PCR欢迎咨询常见的300种人、小鼠和大鼠基因表达Assay均已在QIAcuity数字PCR平台上经过验证。
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。
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。制药公司巨头罗氏等也有数字PCR产品在研。
微生物(病毒、细菌等)的检测:疾病预防控制中心、出入境检验检疫局系统的实验室可以将基于TaqMan探针法的定量PCR体系无缝地转移到数字PCR上,从而满足该类实验室对于检测结果的要求:灵敏度更高、重复性更好、无需依赖标准曲线的***定量结果。其他应用:数字PCR还可以用于转基因成分的检测、移植排斥监控、肠道菌群分析以及药物基因组检测等领域。随着数字PCR荧光通道的增加和多指标检测的成熟,数字PCR将会进入更多应用领域,有力推动生命科学、医学诊断、检验检疫、农业等领域的快速发展。提高检测速度,进一步降低检测时间。山东重现性数字PCR口碑推荐
数字PCR分区方法主要包括3种:微流体数字PCR、微滴数字PCR和芯片数字PCR。四川Digital PCR数字PCR共同合作
1999年,Bert Vogelstein创造了“数字PCR”一词,文章正式报道于美国科学院院刊PNAS,并表明该技术可用于发现罕见的**突变。作者是美国**研究者、霍华德·休斯医学研究所研究员贝尔特·福格尔斯泰因(Bert Vogelstein)。目前dPCR主要有两种形式,芯片式和液滴式,但基本原理都是将大量稀释后的核酸溶液分散至芯片的微反应器或微滴中,每个反应器的核酸模板数少于或者等于1个。这样经过PCR循环之后,有一个核酸分子模板的反应器就会给出荧光信号,没有模板的反应器就没有荧光信号。根据相对比例和反应器的体积,就可以推算出原始溶液的核酸浓度。四川Digital PCR数字PCR共同合作