近幾年來,,隨著納米制造技術(shù)和微流體技術(shù)(nanofabrication and microfluidics)的發(fā)展,,數(shù)字PCR技術(shù)遇到了突破技術(shù)瓶頸的比較好契機,。1997年Kalinina, ,、Brown J, 和Silver J使用納升級芯片進行單克隆模板PCR擴增,獲得了美國專利,更重要的是這種采用“電浸潤法”進行納升級芯片制造技術(shù)顯露雛形。伴隨二代測序技術(shù)發(fā)展起來的“油包水PCR”技術(shù),可以一次生成數(shù)萬乃至數(shù)百萬個納升甚至皮升級別的單個油包水微滴,,可以作為dPCR的樣品分散載體。對干擾分子(背景信號,、PCR抑制劑等)耐受度高,,通過信號的“有”“無”定量而不是Ct值。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案
單細胞的基因表達分析:基因表達分析有助于了解細胞和組織的特征及其如何應對發(fā)育和環(huán)境信號的改變,。檢測已知和未知基因轉(zhuǎn)錄水平的方法在過去的四十多年來發(fā)生了翻天覆地的變化,,變得更加有效,更加敏感,,定量更加精細,,能夠一次性對大量的基因轉(zhuǎn)錄本進行分析。但是,,在組成復雜的細胞混合物中,,盡管***表達的基因可以被識別出來,,但來自于少數(shù)細胞群體(例如干細胞)的轉(zhuǎn)錄本卻很可能會被掩蓋掉,尤其是在每個細胞中以低豐度形式出現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄本,。為了解決這個問題,,單細胞檢測技術(shù)應用而生,而且逐漸受到了越來越多的重視,。ddPCR在單細胞分析中的優(yōu)勢在于它不需要標準曲線就能進行***定量,。而且,由于能夠以非常高的敏感性區(qū)分至少五種不同的基因轉(zhuǎn)錄本,,因此無需進行其他方法所要求的單細胞cDNA預擴增,,這可以消除預擴增和NGS文庫準備中潛在的轉(zhuǎn)錄本定量失真,,能夠能加真實的反映單細胞群體中關鍵基因的特征,。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案微反應單元體積越均一穩(wěn)定、數(shù)量相對越多,,定量的整體精度就越高,。
甲基化含量鑒定:傳統(tǒng)的亞硫酸氫鹽處理后的克隆測序法、抗體檢測法,、定量PCR檢測法等受限于方法學的問題,,不能獲得甲基化程度的精確定量,而數(shù)字PCR系統(tǒng)通過對樣品的微液滴處理及目標分子的***拷貝數(shù)定量,,為甲基化程度的精確定量檢測提供了一種可靠的技術(shù),。二代測序輔助建庫:目前靶向測序建庫方法包括擴增子方法,在均相溶液中,,當擴增引物增加時,,由于擴增引物之間的相互作用,從而影響擴增的效率,;如果將其分散到大量微液滴中擴增,,將可**降低引物間相互作用,提高擴增效率,。同時還可以實現(xiàn)對于少量模板的有效擴增,,得到更多的有效測序數(shù)據(jù)。
20 世紀末,,Vogelstein等提出數(shù)字PCR(digital PCR,,dPCR) 的概念,通過將一個樣本分成幾十到幾萬份,,分配到不同的反應單元,,每個單元包含一個或多個拷貝的目標分子( DNA 模板) ,在每個反應單元中分別對目標分子進行PCR擴增,,擴增結(jié)束后對各個反應單元的熒光信號進行統(tǒng)計學分析,。與 qPCR 不同的是,,數(shù)字PCR不依賴于CT值,因此不受擴增效率影響,,擴增結(jié)束后通過直接計數(shù)或泊松分布公式來計算每個反應單元的平均濃度(含量),,能夠?qū)⒄`差控制在5%以內(nèi),數(shù)字PCR 可以不需要對照標準樣品和標準曲線來實現(xiàn)***定量分析,。轉(zhuǎn)基因食品或成分的檢測,。
ddPCR主要有Bio-rad公司開發(fā)的QX200系統(tǒng)和Rain Drop系統(tǒng),QX200可以將體系分割成2萬個微滴,,Rain Drop可以分割成100萬-1 000萬個微滴,。ddPCR原理是通過將一個待分析的PCR反應體系進行微滴化處理,利用微滴發(fā)生器制成近20 000個油包水小微滴從而對原始體系進行分割,,樣品中的核酸分子隨機分配到大量**的微滴中,,每個微滴中含有一個或不含待檢核酸分子。對微滴體系進行擴增反應以后,,分析每個微滴的熒光信號,,進行有或無的判斷,將判斷結(jié)果按照泊松分布的原理,,通過讀取靶標和內(nèi)參核酸的陽性微滴個數(shù)以及比例從而得到靶分子的拷貝數(shù)及濃度,。與芯片式dPCR相比,操作簡單,,可以實現(xiàn)高通量的檢測,,也保證一定程度上的微滴檢測穩(wěn)定性。在擴增結(jié)束后對每個反應單元的熒光信號進行采集,。山東高精確度數(shù)字PCR售后服務
腦癱患兒mtDNA拷貝數(shù)變化CNV檢測,。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案
2013年下半年,Life-technologies推出了QuantStudio 3D數(shù)字PCR系統(tǒng),, 這也是目前數(shù)字PCR市場上***型號的產(chǎn)品,。采用高密度的納升流控芯片技術(shù),樣本均勻分配至20,000個單獨的反應孔中,。在整個工作流程中,,樣本之間保持完全隔離 ,可以有效地防止樣品交叉污染,,減少移液過程,,簡化操作步驟。同時芯片式設計避免了微滴式系統(tǒng)可能面臨的管路堵塞問題,。作為Life-technologies在OpenArray芯片平臺之外推出的全新的芯片式數(shù)字PCR系統(tǒng),,值得一提的是,這個全新的系統(tǒng)在設計理念上綜合考慮了系統(tǒng)穩(wěn)定性與運行成本因素,,直接反映了該系統(tǒng)“適合所有分子生物學實驗室使用的數(shù)字PCR系統(tǒng)”的市場定位,。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案