国产数字PCR原理

现有dPCR分析方法采用荧光探针和基于光的检测方法来鉴定扩增产物。这些方法要求足够的靶分子扩增以产生足以被检测到的信号，但可能会导致额外的错误或偏差，因此，希望能够提供一种改进的、用于检测样品内感兴趣的核酸的方法，其采用替代性分析方法，具有提高的准确度和精确度，并且其具有可以与基于dPCR的方法关联使用的灵敏度。dPCR还在样品内进行单一反应，但是所述样品被分离成大量的分区(partition)，并且所述反应在每个分区中单独进行。这种分离允许对核酸量进行灵敏的测量。DPCR已被证明可有效用于研究基因序列中的变异，例如拷贝数变异或点突变。数字PCR适用于依靠Ct值不能很好分辨的应用领域。国产数字PCR原理

数字PCR系统的分散方式决定了分散数量，其结果基于统计的方法进行定量，增加反应单元数量（统计样本量），可以增加其检测的容量和动态检测线性范围达到和qPCR相近的动态范围，同时减小一个反应单元中包含多个分子所造成的误差，达到提高灵敏度和准确度。影响dPCR定量结果的因素包括：仪器采用的分散方式与数量、溶液稀释方法、分散体积的准确性以及结果表达方式。分散方式与数量由数字PCR系统决定，分散体积和结果表达方式需要实验人员在实验过程中优化得到。华南地区赛默飞数字PCR从市场规模来看，目前数字PCR市场规模并不大，全球约1.5亿至2.5亿美元。

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。

数字PCR的引物和探针设计规则同荧光定量PCR是类似的，具体规则如下：1、查找和选择目标序列设计引物和探针的第一步是得到感兴趣基因的核酸序列。找到基因保守区域：基因的保守区域是指来自同一属/种/亚型的、在某个基因上碱基序列差别很小或没有差别的区域。根据需要，使用ClustalX或ClustalW等软件对齐属于同一属/种/亚型的基因的一组序列，在对齐序列的保守区域设计引物，并确保引物结合位点处的保守序列与其它非待检测的属/种/亚型的碱基序列具有较大的差异。扩增产物长度（AmpliconLength）：可在75-200bp之间（产物长度=下游引物位置-上游引物位置+1）。数字PCR应用前景广阔，可用于病原微生物检测、基因检测、无创产前筛查、测序结果验证等领域。

目前全球数字PCR的市场规模约1.5亿-2.5亿美元，约占荧光定量PCR市场规模（约20亿美元）的10%，但增长趋势明显，有望逐步替代荧光定量PCR技术。目前国际市场有伯乐、赛默飞、凯杰、Stilla、罗氏等主要数字PCR玩家。根据MordorIntelliaence研究报告预测，2019-2024年全球qPCR和dPCR市场将以8.8%的年复合增长率增长，从2014年的41.13亿美元增长到2024年的62.7亿美元。其中，dPCR的增速更快达11.9%，将从2014年的4.75亿美元，增长到2024年8.34亿美元，为PCR检测带来极大的市场。但其预测的发展趋势仍有参考价值。数字PCR是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，每个单元至少包含一个拷贝的目标分子 。上海进口数字PCR样品回收

数字PCR的两大应用场景在于基因检测、无创出生缺陷筛查。国产数字PCR原理

产物越短，往往扩增效率越高。模板二级结构（Templatesecondarystructure）：PCR变性中和变性后的单链DNA不够稳定，容易自发折叠形成二级结构。应避免可形成稳定二级结构的模板链区域，因为如果模板链形成的二级结构在退火温度下稳定存在，定位在模板链二级结构处的引物将无法同模板链相结合。使用mfold可预测引物待结合的区域是否存在复杂的二级结构。设计引物时，尽量使引物定位在模板二级结构以外的序列上。避免具有4个以上相同的连续碱基的区域（Avoid>4repeatsofsamebases）：以避免延伸阶段聚合酶“滑动（PolymeraseSlippage）”。选择GC含量（GCContent）在50-60%之间的区域。如果高GC含量区域不可避免，可以尝试提高退火温度，并使用添加剂，例如甘油，国产数字PCR原理

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