德国双螺旋生物仪器数字PCR分析应用

数字聚合酶链式反应（digitalpolymerchainreaction，dPCR）技术因具有高灵敏度、受基质干扰少等优势而被广用于转基因食品检测。本研究综述了数字PCR技术的原理、系统各部件的优劣势，梳理了数字PCR技术在转基因检测与溯源技术（标准物质）方面的进展和发展趋势，以期为转基因食品检测领域提供参考依据。dPCR的扩增过程大致上可以分为3步：样品的分散、样品的热循环扩增和样品的检测。对于数字PCR仪器系统，各个部件之间仍然有较大的改进空间，要发挥部件之间的协同作用是很重要的，而且有持续研究的价值。表1中总结了部分常见的数字PCR系统的类型，以及相对在硬件、便携性、性价比和自动化程度上的比较。拷贝数变异、突变检测、基因相对表达研究、二代测序结果验证、miRNA表达分析、单细胞基因表达分析等。德国双螺旋生物仪器数字PCR分析应用

PCR已成为分子诊断领域重要的技术手段之一，占据分子诊断市场的半壁江山。数字PCR是一代PCR技术，也是当前灵敏度和定量精度比较高的分子检测技术。但数字PCR使用成本仍然相对较高，检测靶点数少（一般≤6靶点/反应），阻碍了其在临床中的大规模应用，提高数字PCR的多重检测能力迫在眉睫。基于荧光通道数的增加和基于探针浓度梯度增加，均可以在一定程度上提高数字PCR检测重数，然而只能达到"线性"增加的目的。基于探针浓度梯度的多重检测技术虽然光'f明显增加多重能力，但由于无法避免交叉反应现象，不能确保获得位点特异性的分簇，因此稳定性不足、灵敏度较差，难以满足临床级别的数据要求。而基于创新的且数字PCR独特适用的荧光编码技术可以实现“指数”级的多重检测，颠覆性的提高数字PCR检测重数，覆盖临床应用多场景需求。珠三角数字PCR荧光通道数字PCR是直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的定量。

数字PCR技术流分类目前，dPCR的基本方法都已经建立，根据反应单元的不同形式，主要可分为微板式、微腔式和和微滴式三大类系统。微液滴制备的方法，目前主流的有四种：1）芯片微孔物理分割法，俗称物理分隔法，公司有Fluidgm，Qiagen，Roche，ThermoFisher，;2）液滴分割法，俗称油包水，代替公司有Bio-Rad;3）杂交式芯片液滴法，公司有Stilla;4）注射振动制滴法。PS：芯片式物理分割技术所有已经过期，目前有不少公司在这个技术的基础上进行开发，例如罗氏。

dPCR的测量结果通常表示为含量，即拷贝数值或转基因质量百分比，而QPCR结果通常表示为拷贝数的质量分数。目前市场上可购买到大多数转基因标准物质，以qPCR定值的标准物质是以拷贝数（单倍体基因组当量）的质量分数来表示特性量；以dPCR定值的标准物质直接采用拷贝数比例来表示特性量。不同方法使用不同的表示方式，会造成测量结果不可比。因此质量分数、拷贝数和拷贝数比例之间的关系需要转化，才能得到单位一致，数值可比的数据。EU联合研究中心建议使用转换因子从拷贝数换算到质量分数。数字PCR即Digital PCR（dPCR)，它是一种核酸分子定量技术。

数字PCR技术是继一代普通PCR、二代荧光定量PCR之后的第三代PCR技术。该技术将一个样本分成几到几十万份，分配到不同的反应单元，每个单元包含一个或多个拷贝的目标分子(DNA模板)，在每个反应单元中分别对目标分子进行PCR扩增；扩增结束后，将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，终根据泊松分布原理以及阳性微滴的比例，计算出待检靶分子的浓度或拷贝数。定量：不再依赖于Ct值和标准曲线，直接给出靶序列的起始浓度，实现真正意义上的定量。更高灵敏度与特异性：数字PCR可实现万分之一稀有样本的定量，可用于极微量核酸样本检测、复杂背景下的稀有突变检测、表达量微小差异鉴定、单细胞基因表达等方面。数字PCR在分子诊断领域将会发挥巨大的作用，数字PCR适用于生物标志物研究、拷贝数变异分析、微生物检测、转基因生物检测、mRNA和miRNA检测、基因相对表达研究等，并对遗传病、、产前诊断的研究提供了一种全新的技术思路与手段，具有广的、不可替代的应用前景。dPCR被称作第三代PCR技术，但dPCR技术的广泛应用逐渐显现出一些不足之处。美国全自动数字PCR样品回收

数字PCR的**原理：有限稀释、终点PCR和泊松分布。德国双螺旋生物仪器数字PCR分析应用

基于微滴的QX100dPCR仪，利用油包水技术，将样品平均分配到20000个微滴油包水中，利用微滴分析仪对微滴进行分析。2012年RainDance公司推出了RainDropdPCR仪，在高压气体驱动下，将每个标准反应体系分割成包含100万至1000万个皮升级别微滴的反应乳液。数字PCR就形成了2大派别，芯片式和微滴式。不论是哪种数字PCR，其原理都是有限稀释，终点PCR和泊松分布。将含有核酸模板的标准PCR反应体系，平均分配成几万个PCR反应，分配到芯片或微滴中，使每个反应中尽可能含有一个模板分子，进行单分子模板PCR反应，通过读取荧光信号的有或无进行计数，经过统计学泊松分布的校准进行定量。德国双螺旋生物仪器数字PCR分析应用

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