苏州微滴式数字PCR分析应用

PCR常使用目标序列的拷贝数或某一给定样品中转基因的百分比来体现方法灵敏度。由于qPCR和dPCR实验过程所用试剂的兼容性较好，在使用dPCR进行转基因检测时，通常直接参照qPCR的方法。使用不同技术对相同样品检测时，两种方法的灵敏度是否具有可比性成为关注的问题。Burns等21]使用Fluidigm公司的12.765（12板，每板765个微单元）芯片数字PCR分析仪测定标准物质ERM-AD413检测转基因玉米MON810。该小组应用dPCR技术评估在qPCR定义下的灵敏度数值，在拷贝数200-700之间，dPCR与qPCR的测量结果具有一致性。但与qPCR的灵敏度相比，dPCR在低于拷贝数200时有被低估的风险，在高于拷贝数1000时有被高估的风险。dPCR在同一阵列上同时测量转基因和内源性靶点时，需要稀释内源性靶点和转基因靶点在合理拷贝数范围内以保证dPCR测量结果的准确性。数字PCR等新兴技术要在临床应用上得到爆发式增长，有赖于LDT市场的放开。苏州微滴式数字PCR分析应用

数字PCR技术是继一代普通PCR、二代荧光定量PCR之后的第三代PCR技术。该技术将一个样本分成几到几十万份，分配到不同的反应单元，每个单元包含一个或多个拷贝的目标分子(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，将有荧光信号的微滴判读为1，没有荧光信号的微滴判读为0，终根据泊松分布原理以及阳性微滴的比例，计算出待检靶分子的浓度或拷贝数。定量：不再依赖于Ct值和标准曲线，直接给出靶序列的起始浓度，实现真正意义上的定量。更高灵敏度与特异性：数字PCR可实现万分之一稀有样本的定量，可用于极微量核酸样本检测、复杂背景下的稀有突变检测、表达量微小差异鉴定、单细胞基因表达等方面。数字PCR在分子诊断领域将会发挥巨大的作用，数字PCR适用于生物标志物研究、拷贝数变异分析、微生物检测、转基因生物检测、mRNA和miRNA检测、基因相对表达研究等，并对遗传病、、产前诊断的研究提供了一种全新的技术思路与手段，具有广的、不可替代的应用前景。德国一体化数字PCR解决方案通过“仪器+试剂”相互配合的方式，打出了数字PCR检测的“组合拳”。

在使用dPCR进行转基因检测时，通常直接参照qPCR的方法。使用不同技术对相同样品检测时，两种方法的灵敏度是否具有可比性成为关注的问题。Burns等21]使用Fluidigm公司的12.765（12板，每板765个微单元）芯片数字PCR分析仪测定标准物质ERM-AD413检测转基因玉米MON810。该小组应用dPCR技术评估在qPCR定义下的灵敏度数值，在拷贝数200-700之间，dPCR与qPCR的测量结果具有一致性。但与qPCR的灵敏度相比，dPCR在低于拷贝数200时有被低估的风险，在高于拷贝数1000时有被高估的风险。dPCR在同一阵列上同时测量转基因和内源性靶点时，需要稀释内源性靶点和转基因靶点在合理拷贝数范围内以保证dPCR测量结果的准确性。

在荧光定量PCR应用已经如此的情况下，缘何数字PCR仍然能横空出世？中心点在于荧光定量PCR尽管为科研和临床市场应用提供了非常重要的检测工具支撑，但仍然有尚未被满足的客户需求。荧光定量PCR需要基于标准品制作的标准曲线进行定量，属于相对定量，操作较为复杂，且终端用户对其结果的重复性、灵敏性、精密度、分辨率、对PCR反应抑制剂的耐受性等方面有更高的期待。数字PCR通过将反应体系进行有限稀释至成千上万的反应单元中，实现了核酸靶标的单分子扩增。PCR扩增结束后，基于终点法对阳性液滴数和总液滴数进行计数，结合泊松分布原理，从而实现对起始样本的定量。其极大地简化了操作步骤，并且大幅提高了检测性能，尤其在低丰度或较低丰度的核酸检测上（灵敏性可达0.001-0.0001%），其优异的性能得到了终端用户的认可。相较于qPCR，数字PCR可让你能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的定量。

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。在数字PCR赛道，塔歌生物将加速胎儿染色体非整倍体无创产前筛查注册证的申报。苏州国产数字PCR解决方案

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。苏州微滴式数字PCR分析应用

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系统苏州微滴式数字PCR分析应用

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