數字PCR

數字PCR

數字PCR即Digital PCR(dPCR),它是一種核酸分子絕對定量技術。相較於qPCR,數字PCR可讓你能夠直接數出DNA分子的個數,是對起始樣品的絕對定量。

基本介紹

  • 中文名:數字PCR
  • 外文名:Digital PCR
  • 主要廠家:Bio-Rad、Life technologies
  • 套用領域:單細胞分析、癌症早期診斷等
簡介,技術發展,原理,

簡介

定量PCR時,我們常常糾結一個問題,究竟是相對定量還是絕對定量呢?如今,你無需糾結了,因為數字PCR(digital PCR)來了。儘管這兩種技術有些類似,都是估計起始樣品中的核酸量,但它們有一個重要的區別。定量PCR是依靠標準曲線或參照基因來測定核酸量,而數字PCR則讓你能夠直接數出DNA分子的個數,是對起始樣品的絕對定量。因此特別適用於依靠Ct值不能很好分辨的套用領域:拷貝數變異、突變檢測、基因相對表達研究(如等位基因不平衡表達)、二代測序結果驗證、miRNA表達分析、單細胞基因表達分析等。

技術發展

20 世紀末,Vogelstein 等提出數字PCR( digitalPCR,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,每個單元至少包含一個拷貝的目標分子( DNA 模板) ,在每個反應單元中分別對目標分子進行PCR 擴增,擴增結束後對各個反應單元的螢光信號進行統計學分析。
數字PCR技術不斷發展,Bio-Rad、LIFE Technologies及RainDance等廠家相繼推出技術較為成熟的數字PCR產品。
QuantaLife公司開發出的微滴數字PCR技術。該產品還獲得了2011年度Frost & Sullivan北美新產品創新獎。2011年10月,Bio-Rad公司收購了QuantaLife和ddPCR技術,相繼推出了QX100、QX200微滴式數字PCR系統。
與其他數字PCR技術不同,Bio-Rad對樣品進行微滴化處理。據該公司基因表達部門的銷售經理Richard Kurtz介紹,他們的獨特優勢是能夠產生非常均一、重複的1納升液滴。這樣的好處是每個樣品形成20,000個液滴,而其他系統只能分成760-3,000個部分。分得越多,則意味著分析越準確。
數字PCR是一種核酸分子絕對定量技術。當前核酸分子的定量有三種方法,光度法基於核酸分子的吸光度來定量;實時螢光定量PCR(Real Time PCR)基於Ct值,Ct值就是指可以檢測到螢光值對應的循環數;數字PCR是最新的定量技術,基於單分子PCR方法來進行計數的核酸定量,是一種絕對定量的方法。主要採用當前分析化學熱門研究領域的微流控或微滴化方法,將大量稀釋後的核酸溶液分散至晶片的微反應器或微滴中,每個反應器的核酸模板數少於或者等於1個。這樣經過PCR循環之後,有一個核酸分子模板的反應器就會給出螢光信號,沒有模板的反應器就沒有螢光信號。根據相對比例和反應器的體積,就可以推算出原始溶液的核酸濃度。

原理

PCR實際上是一個在模板DNA、引物(模板片段兩端的已知序列)和四種脫氧核苷酸等存在的情況下,DNA聚合酶依賴的酶促合成反應,擴增的特異性取決於引物與模板DNA的特異結合。

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