深圳微滴式数字PCR性能特点

微滴数字PCR主要是将两种互不相溶的液体，以其中一种作为连续相（油），另一种作为分散相（水），在水/油两相表面张力和剪切共同作用下分散相以微小体积单元的形式存在于连续中，从而成液滴。这种液滴式的反应腔室具有体积小、样品间无扩散等优势。在ddPCR中，利用微滴发生器可以一次生成数万乃至百万个纳升甚至皮升级别的单个油包水微滴，作为数字PCR的样品分散载体。这里，液滴中包裹了单拷贝DNA模板和PCR反应液，然后将液滴收集在PCR反应管中进行扩增。PCR反应结束后检测每个微滴的荧光信号。目前Bio-Rad公司的QX100系统、QX200系统均为采用液滴技术的数字PCR系统。图6.Bio-Rad的液滴数字PCR系统在患者术后复发检测中，数字PCR评估出的ctDNA阳性，可以早于影像学数月提前揭示出患者复发。深圳微滴式数字PCR性能特点

常规PCR和实时荧光PCR定量检测都需要已知拷贝数的标准DNA制定标准曲线，由于样品测定在各种条件上不会完全一致，会造成PCR扩增效率的差异，从而影响定量结果的准确性。而ddPCR不受标准曲线和扩增动力学影响，可以进行定量。如何在双通道设置及双探针标记的情况下实现多重检测?不同位点的双探针检测体系中引物和探针采用不同的终浓度，这样阳性微滴的终点FAM/HEX荧光信号强度就会不同，利用阳性微滴不同的“分簇(cluster)”来区分不同的突变位点。采用对应的KRAS野生型和突变型细胞系对双重ddPCR检测体系的性能进行验证。结果显示除了Q61H位点外，其他位点的检测体系在54C的情况下均能很好的区分4个明显的cluster。珠三角一体化数字PCR价格通过“仪器+试剂”相互配合的方式，打出了数字PCR检测的“组合拳”。

相比于qPCR，dPCR在转基因检测中具有以下优势：（1）检测灵敏度高：理论上dPCR的灵敏度可达1个拷贝，而实际应用中dPCR的小检出限和比较低定量限数值非常接近，所以dPCR可以在非常低的目标拷贝数下得到精确的结果；通常转基因比参考基因（内源基因）浓度低很多；（2）前处理简单且受基质成分干扰较小：dPCR反应效率和精密度受到食品基质成分干扰影响较小，可应用于混合基质样品中低丰度DNA的检测；（3）dPCR对抑制剂的敏感性较低：由于dPCR结果表示为“有荧光“或“无荧光”，即使存在抑制剂降低了荧光强度仍可以表示为“有荧光；（4）适合多重转基因检测：食品或饲料提取的DNA中可能包含多种转基因片段，可以进行多重dPCR检测，提高分析效率。同时，dPCR可以直接溯源至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。下面详细进行说明。

20世纪末，Vogelstein等提出数字PCR(digitalPCR，dPCR)的概念，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(DNA模板)，在每个反应单元中分别对目标分子进行PCR扩增，扩增结束后对各个反应单元的荧光信号进行统计学分析。PCR实际上是一个在模板DNA、引物(模板片段两端的已知序列)和四种脱氧核苷酸等存在的情况下，DNA聚合酶依赖的酶促合成反应，扩增的特异性取决于引物与模板DNA的特异结合。数字PCR具有诸多优点，但也存在一定的不足，如成本高、仪器操作复杂、经济效益低等。

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。dPCR的结果统计方式有2种，一种是采用标记多种颜色，另一种采用概率统计的数据处理方法。广东国产数字PCR油滴制造

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。深圳微滴式数字PCR性能特点

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。深圳微滴式数字PCR性能特点

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