广州一体化数字PCR

相比于cPCR技术和第二代qPCR技术，dPCR技术具有定量，可溯源至SI国际单位制摩尔；基质成分干扰较小[51]；灵敏度高；对抑制剂的敏感性较低；适合多重转基因检测[52.53]，可提高分析效率；实验条件优化简单[54]对实验条件优化的要求较低，适合多重基因检测等优势，可为转基因农作物提供准确的量值保证，目前dPCR仪器的价格仍然十分昂贵，但随着系统加工工艺的改进以及使用较便宜的材料，聚合成更小的体积[556]，其价格将会不断的降低，使其应用到更多的检测中。dPCR可直接溯源SI国际单位制摩尔，适合单一、双重及多重转基因标准物质研究，一次可识别不同的转基因区域。广州一体化数字PCR

由于现有的商业化数字PCR设备在物理上只设置了2个检测通道，所以存在一个明显的短板：不能同时进行多个位点的检测。在样品多位点的检测中，就需要更多的起始样品，但临床上组织的样品非常有限。相比之下荧光定量PCR仪上就很容易实现多重检测。为了考察利用数字PCR实现多重检测的可能性，英国TheInstituteofCancerResearch的研究人员以非小细胞肺相关的KRAS基因为检测对象，在Bio-Rad的数字PCR系统上通过3个三重ddPCR检测体系来实现9个KRAS突变位点的检测。华南地区全自动多重数字PCR性能特点数字PCR通常采用大量分区。

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。可以使用几种不同的方法来分配样品，包括微孔板，毛细管，油乳剂和带有核酸结合表面的小型化腔室阵列。样品的分配使人们可以通过假设分子种群遵循泊松分布来估计不同分子的数量，根据泊松分布的原理，反应体系中目标分子的拷贝数可以通过公式A=-ln[(N-X)/N]*N计算，从而解决了多个目标分子存在于单个液滴中的可能性。

作为时下的热点技术，数字PCR是将核酸样品分配到大量单独、平行的微反应单元（nL，纳升级别）中，使得每个反应单元中尽可能含有1个模板分子，并在此基础上进行扩增、检测和分布统计，从而实现靶标分子的比较 计数。（图：数字PCR技术原理）根据微反应单元的不同形式，数字PCR产品可分为微板式、微滴式和芯片式等。目前，市场上主要的数字PCR产品主要是基于微滴式和芯片式，如Bio-Rad公司的QX200微滴式系统和ThermoFisher公司的QuantStudio系统等。与一、二代PCR技术相比，数字PCR具有很多优势：一是特异性、灵敏性均有显著提高；二是在不依赖内参和标准曲线的前提下，可直接得到比较 量化指标；三是微反应单元相互独立、封闭，避免了PCR抑制剂及不同核酸分子扩增产物间的相互干扰，准确度和可重复性较高。数字PCR是通过将一个样本分成几十到几万份，分配到不同的反应单元，每个单元至少包含一个拷贝的目标分子 。

产物越短，往往扩增效率越高。模板二级结构（Templatesecondarystructure）：PCR变性中和变性后的单链DNA不够稳定，容易自发折叠形成二级结构。应避免可形成稳定二级结构的模板链区域，因为如果模板链形成的二级结构在退火温度下稳定存在，定位在模板链二级结构处的引物将无法同模板链相结合。使用mfold可预测引物待结合的区域是否存在复杂的二级结构。设计引物时，尽量使引物定位在模板二级结构以外的序列上。避免具有4个以上相同的连续碱基的区域（Avoid>4repeatsofsamebases）：以避免延伸阶段聚合酶“滑动（PolymeraseSlippage）”。选择GC含量（GCContent）在50-60%之间的区域。如果高GC含量区域不可避免，可以尝试提高退火温度，并使用添加剂，例如甘油，数字PCR适用于依靠Ct值不能很好分辨的应用领域。美国臻准数字PCR技术

检测结果部分为阳性，部分为阴性，之后进行分子数统计，不需做标曲。广州一体化数字PCR

无创产前筛查有望成为数字PCR在临床快速落地的锏应用。首先，无创产前筛查领域对于兼顾成本、准确性、速度的创新技术的需求还未满足。其次，无创产前筛查市场空间庞大，虽说中国每年新生儿的增长速度正在放缓，但每年仍有超过1000万的新生儿，带来了巨大的想象空间。2022年6月，郑大一附院遗传与产前诊断中心、塔歌生物联合在JournalofTranslationalMedicine（影响因子5.531）杂志上发表文章，验证了数字PCR作为T21,T18和T13产前筛查方法的可行性，这是世界上报道在真实临床条件下通过盲检实现一管反应可从孕妇血浆样本中同时检测出T21、T18和T13的数字PCR无创产前筛查试剂盒。文章显示，塔歌生物胎儿染色体非整倍体无创产前筛查数字PCR试剂盒总体筛查的灵敏度为100%，特异性为95.12%，均优于血清学筛查。除准确率高之外，塔歌生物的产品还拥有成本低、操作简便，及检测速度快等优势，可以加速无创产前筛查在各级医院，特别是基层地区普遍落地，助力中国出生缺陷防控。广州一体化数字PCR

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