微滴式数字PCR简介

研究方向

       低丰度及稀有序列的精确定量

       目前对于低丰度目标序列的检测，定量PCR、杂交、毛细管测序及NGS等方法都因受到背景DNA的干扰，使得检测灵敏度及精确性都达不到精细定量的要求(如定量PCR检测中Ct值大于33的情况下，其重复性就不是很高)， 而微滴式数字PCR系统通过**的微滴  化处理，使得稀有的核酸序列从大量的背景DNA中分离出来，从而提高了检测的灵敏度及重复性。

       此外，由于样品微滴化处理的同时，也将样品中可能存在的***剂进行了分装，提高了数字PCR扩增对于***剂的耐受程度，因此可具体应用于很多临床样品(血液、尿液、粪便、痰液、脑脊液等)中对**核酸标记物的检测。一般而言，毛细管电泳和定量PCR的检测灵敏度约在10%;NGS的灵敏度可达到1%;而ddPCR的检测下限为0.001%。 采用主流可靠的解决方案，由微滴生成仪、微滴检测仪、数据分析软件组成。微滴式数字PCR简介

       MiniDrop数字PCR仪由Creator微滴生成仪、Detector微滴检测仪、MD Microchip微流控芯片及MD Plotter数据分析软件组成，该系统的**为微流控微滴生成技术，采用原创性的油液，在40um微管道中利用气压驱动在2分钟内生成50万微滴，单次运行生成400万微滴，微滴体积达皮升级，检测线性范围达到5个数量级，各项指标均超越国内外的主流产品。

       MiniDrop创新性采用高压驱动的方法将样本分割成50万份，打破了国外厂商在微滴式数字PCR领域的垄断。 微滴式数字PCR简介流式检测，顺序逐一检测每个微滴，无荧光交叉干扰，微滴阴性阳性判读准确。

       数字PCR（Digtal PCR）是一种核酸定量精密检测的新兴技术手段，于20世纪由Vogelstein等提出。它是将稀释后的核酸模板分配到大量不同的反应单元中，使每个反应单元中有一个或没有核酸。利用PCR扩增的同时，加入可检测荧光。待扩增结束时，使用统计学方法采集每个反应单元出现的荧光次数，从而定量检测样本中的核酸浓度。

       基于分液方式的不同，数字PCR主要分为3种：微流体数字PCR(Microfluidic digital PCR，mdPCR)、微滴数字PCR(Droplet digital PCR，ddPCR)和芯片数字PCR(Chip digital PCR，cdPCR)。

       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。永诺生物MicroDrop-100微滴式数字PCR仪超越行业的10万个微滴数，保证泊松分布所需要的充分的样本量。

       数字PCR(d PCR)是近年来引起重视并迅速发展起来的一种突破性的核酸定量分析技术。该技术先将核酸模板进行稀释,分配到大量**的反应单元中,使每个反应单元中只有单个模板分子,然后进行PCR扩增反应,扩增结束后对每个反应室的荧光信号进行统计学分析,来定量DNA拷贝数。数字PCR采用先扩增后定量,因此不依赖扩增曲线的循环阈值(Ct),也无需采用内参基因和标准曲线,准确度高、重现性好,可以实现***定量分析。由于其独特的技术优势,已经在临床诊断、转基因成分定量、单细胞基因表达分析、环境微生物检测和下一代测序等研究领域显示出巨大的优势和应用前景。单细胞研究：测序、PCR。微滴式数字PCR简介

数字PCR技术与高通量的二代测序技术，共同组成液体活检领域的两大利器。微滴式数字PCR简介

dPCR的基本原理

       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。 微滴式数字PCR简介

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