广州一体化数字PCR技术

数字PCR产品的发展，为不同场景下的多样化核酸检测需求提供了新的思路，尤其是在医学检验方面，在 性疾病早期检测、病症的液体活检、无创产前检查等领域展现出良好的应用前景。实现 性疾病早期高效检测——以病毒为例，有病毒检测、和临床样本病毒载量评估He监测环境病毒载量；二代荧光定量PCR检测技术是目前病毒检测的"金标准"，但由于病毒探针结合位点突变、样本病毒载量不足等原因，在临床检测过程中经常出现假阴性结果，由于数字PCR具有更高的灵敏度、精细度，以及其适合痕量样本检测的特性，能够检测出荧光定量PCR检测过程中错过的 ，可作为后者的补充。在人群筛查及临床诊疗中，为科学选取采样方式，需要评估不同临床样本病毒载量，如鼻咽拭子、血尿、粪便、肺泡灌洗液等，由于数字PCR可提供一定程度上量化指标，为采样方法的选取提供了参考，从而提高检出率。在外防输入的战略要求下，环境病毒检测工作尤为重要，数字PCR可对低核酸丰度样本进行有效检测，包括从不同环境中取样的样本，如病房、医院卫生间、实验室等等，在病情防控中起到了不可忽视的作用。此外，数字PCR的应用场景还有病程不同阶段的病毒载量评估、核酸参考品制备、抗病毒药物研发等环节。杨雁峰博士坚信数字PCR是可以应用于无创产前筛查的理想技术之一，这也是他2016年创立塔歌生物的初衷。广州一体化数字PCR技术

作为时下的热点技术，数字PCR是将核酸样品分配到大量单独、平行的微反应单元（nL，纳升级别）中，使得每个反应单元中尽可能含有1个模板分子，并在此基础上进行扩增、检测和分布统计，从而实现靶标分子的比较 计数。（图：数字PCR技术原理）根据微反应单元的不同形式，数字PCR产品可分为微板式、微滴式和芯片式等。目前，市场上主要的数字PCR产品主要是基于微滴式和芯片式，如Bio-Rad公司的QX200微滴式系统和ThermoFisher公司的QuantStudio系统等。与一、二代PCR技术相比，数字PCR具有很多优势：一是特异性、灵敏性均有显著提高；二是在不依赖内参和标准曲线的前提下，可直接得到比较 量化指标；三是微反应单元相互独立、封闭，避免了PCR抑制剂及不同核酸分子扩增产物间的相互干扰，准确度和可重复性较高。广州一体化数字PCR技术数字PCR主要采用当前分析化学热门研究领域的微流控或微滴化方法。

引物设计（DesignPrimers）：引物长度（PrimerLength）：18-25个碱基之间。短的引物更易于同靶序列结合，但过短的引物也更可能同基因组上的多个区域相结合而产生非特异性扩增产物。更长的引物会提高同靶序列结合的特异性，但过长的引物（>30bp）同靶序列结合速度变慢，降低结合率。引物长度和组成直接影响引物Tm值（PrimerMeltingTemperature）和退火温度（AnnealingTemperatures）。引物的组成——GC%含量（GCContent）：指引物总碱基中G和C碱基数量的百分比，该值应在40-60%之间。如果模板序列的GC含量较高，推荐使用较高Tm值的引物。

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。通过不同cluster的位置进行突变位点的判断时存在误判的现象。

数字PCR技术的出现不是为了完全取代原有分子诊断技术，而是更好的补充和完善现有技术平台。数字PCR为不同应用场景下的多样化核酸检测需求提供了新的思路，尤其是在临床检测方面。国产数字PCR企业在商业化应用方面，也不断“攻城略地”。数字PCR作为当下灵敏的核酸检测技术，尽管目前国产数字PCR企业异军突起，在临床市场中实现了弯道超车，但未来仍然需要聚焦客户需求，不断夯实底层创新，同时在检测成本、自动化、试剂盒申报注册、出海国际化等方面不断努力，提供更为的解决方案。国际局势，波谲云诡。在百年未有之大变局，实现中华民族的伟大复兴，需要国内企业瞄准技术高地，以争分夺秒的精神，解决技术"卡脖子"的难题，不断攻坚克难，自主创新，在与国际品牌的同台竞技中，彰显中国实力。数字PCR具有诸多优点，但也存在一定的不足，如成本高、仪器操作复杂、经济效益低等。微滴式数字PCR生命科学用品

数字以灵敏度和准确度测量突变的变异程度、检测稀有的DNA靶拷贝以及解析拷贝数变
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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。广州一体化数字PCR技术

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