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深圳流式数字PCR原理

来源: 发布时间:2022年04月22日

       微滴式数字PCR系统在传统的PCR扩增前对样品进行微滴化处理,即将含有核酸分子的反应体系分成成千上万个纳升级的微滴,其中每个微滴或不含待检核酸靶分子,或者含有一个至数个待检核酸靶分子。经PCR扩增后,逐个对每个微滴进行检测,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,根据泊松分布原理及阳性微滴的个数与比例即可得出靶分子的起始拷贝数或浓度。


与传统PCR相比所具有的优势

       不依赖Ct值或内参基因,即可确定低至单拷贝的待检靶分子的***数目。微滴技术让数字PCR更低成本,且更实用。





FAM、VIC双通道荧光检测。深圳流式数字PCR原理

深圳流式数字PCR原理,数字PCR

       数字PCR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(微滴),包含一个或多个拷贝的核酸分子(也就是说我们所说的 DNA 模板) ,这是与PCR或qPCR反应比较大的区别,PCR或qPCR只在一个反应体系中进行,而数字PCR在每个反应单元(微滴)中都会对目标分子进行扩增,扩增结束后统计荧光信号并分析。是不是听起来特别高(yi)大(lian)上(meng)?举个栗子,PCR或qPCR检测突变像是在大海里捞一个会发光的针,周围都是海水,很难看到针的光在哪,而dPCR就像把海水盛到好多个碗里面,瞧一眼很容易就知道哪个碗在发光了,而且,系统还会数出来到底有多少个碗里是发光的,多少个碗里是没发光的,这样一比,不就很容易的知道有多少数量的突变,就能做到***定量了。苏州微滴式数字PCR哪家好动物源性的检测分析。

深圳流式数字PCR原理,数字PCR

       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。

       数字PCR采用的策略概括起来非常简单,就是“分而治之”(divide and conquer)[1],这种做法非常类似于计算机科学中的“分治算法”,将一个标准PCR反应分配到大量微小的反应器中,在每个反应器中包含或不包含一个或多个拷贝的目标分子( DNA模板) ,实现“单分子模板PCR扩增”,扩增结束后,通过阳性反应器的数目“数出”目标序列的拷贝数。在实际的数字PCR实验中,事实上是通过呈现两种信号类型的反应器比例和数目进行统计学分析,计算出原始样本中的模板拷贝数。线性范围达到6个数量级,灵敏度高达万分之一。

深圳流式数字PCR原理,数字PCR

与常规PCR方法相比,数字PCR有如下优势:

1、能够***定量:常规PCR定量需要制定已知拷贝数的标准DNA曲线,但是由于待检样本与标准曲线不在统一体系,条件上会存在差异,另外加上PCR扩增效率的差异从而影响定量结果的准确性。而数字PCR不受标准曲线和扩增动力学影响,可进行***定量。

2、样本需求量低:适用于珍贵样本或核酸降解严重的样本。

3、灵敏度高:数字PCR是将传统PCR反应体系分割成数万个**PCR反应,这些反应可以精确地检测很小的目的片段差异、单拷贝甚至低浓度的混杂样本。且能避免非同源异质双链的形成。

4、高耐受性:由于目的序列被分配到多个**反应体系中,***降低了背景信号和***物对反应的干扰,扩增基质效应大大减小。 油包水乳化微滴技术,在微管道中利用气压驱动生成十万个微滴,单个微滴体积体积低至皮升级。南通广东数字PCR解决方案

MicroDrop™数字PCR平台是由永诺生物自主研发并已投入生产的微滴式数字PCR检测系统。深圳流式数字PCR原理

       数字PCR检测及分析原理在上世纪90年代就被提出来了,但是无奈受限于当时的技术条件,样本稀释及分配都是靠手工来完成的,受到很多因素的干扰和限制;并且结果分析对于研究者来说也十分枯燥与繁琐,因此在很长一段时间dPCR发展停滞不前。后来由于微流控技术与微纳集成制造工艺的发展解决了dPCR过程中的几个关键技术问题,推动了dPCR的研究与商业化的发展。


       目前根据dPCR样本稀释分配的方式,基本可分为三大类,一种是基于大规模集成微流控芯片;第二种是使用微反应室/孔板;第三种是微滴式。但不论是走芯片式还是微滴式,其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者微滴当中,每个反应器的核酸模板数少于1或者等于1。经过PCR扩增之后,有一个核酸分子的模板的反应器就会给出荧光信号,没有模板的反应器没有荧光信号。根据相对比例和反应器的体积,可以推算出原始溶液的核酸浓度。 深圳流式数字PCR原理

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