作為時(shí)下的熱點(diǎn)技術(shù),數(shù)字PCR是將核酸樣品分配到大量單獨(dú)、平行的微反應(yīng)單元(nL,納升級(jí)別)中,使得每個(gè)反應(yīng)單元中盡可能含有1個(gè)模板分子,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)增、檢測(cè)和分布統(tǒng)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)分子的比較 計(jì)數(shù)。(圖:數(shù)字PCR技術(shù)原理)根據(jù)微反應(yīng)單元的不同形式,數(shù)字PCR產(chǎn)品可分為微板式、微滴式和芯片式等。目前,市場上主要的數(shù)字PCR產(chǎn)品主要是基于微滴式和芯片式,如Bio-Rad公司的QX200微滴式系統(tǒng)和ThermoFisher公司的QuantStudio系統(tǒng)等。與一、二代PCR技術(shù)相比,數(shù)字PCR具有很多優(yōu)勢(shì):一是特異性、靈敏性均有顯著提高;二是在不依賴內(nèi)參和標(biāo)準(zhǔn)曲線的前提下,可直接得到比較 量化指標(biāo);三是微反應(yīng)單元相互獨(dú)立、封閉,避免了PCR抑制劑及不同核酸分子擴(kuò)增產(chǎn)物間的相互干擾,準(zhǔn)確度和可重復(fù)性較高。數(shù)字以靈敏度和準(zhǔn)確度測(cè)量突變的變異程度、檢測(cè)稀有的DNA靶拷貝以及解析拷貝數(shù)變?異狀態(tài)。美國醫(yī)療系統(tǒng)認(rèn)證數(shù)字PCR性能特點(diǎn)
數(shù)字PCR是一種核酸分子定量技術(shù)。當(dāng)前核酸分子的定量有三種方法,光度法基于核酸分子的吸光度來定量;實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RealTimePCR)基于Ct值,Ct值就是指可以檢測(cè)到熒光值對(duì)應(yīng)的循環(huán)數(shù);數(shù)字PCR是的定量技術(shù),基于單分子PCR方法來進(jìn)行計(jì)數(shù)的核酸定量,是一種定量的方法。主要采用當(dāng)前分析化學(xué)熱門研究領(lǐng)域的微流控或微滴化方法,將大量稀釋后的核酸溶液分散至芯片的微反應(yīng)器或微滴中,每個(gè)反應(yīng)器的核酸模板數(shù)少于或者等于1個(gè)。這樣經(jīng)過PCR循環(huán)之后,有一個(gè)核酸分子模板的反應(yīng)器就會(huì)給出熒光信號(hào),沒有模板的反應(yīng)器就沒有熒光信號(hào)。根據(jù)相對(duì)比例和反應(yīng)器的體積,就可以推算出原始溶液的核酸濃度。微滴式數(shù)字PCR系統(tǒng)數(shù)字PCR技術(shù)min檢測(cè)下限可到2copies/ml,比qPCR靈敏度提升了100倍。
在定量PCR時(shí),我們常常糾結(jié)一個(gè)問題,究竟是相對(duì)定量還是***定量呢?如今,你無需糾結(jié)了,因?yàn)閿?shù)字PCR(digitalPCR)來了。盡管這兩種技術(shù)有些類似,都是估計(jì)起始樣品中的核酸量,但它們有一個(gè)重要的區(qū)別。定量PCR是依靠標(biāo)準(zhǔn)曲線或參照基因來測(cè)定核酸量,而數(shù)字PCR則讓你能夠直接數(shù)出DNA分子的個(gè)數(shù),是對(duì)起始樣品的***定量。因此特別適用于依靠Ct值不能很好分辨的應(yīng)用領(lǐng)域:拷貝數(shù)變異、突變檢測(cè)、基因相對(duì)表達(dá)研究(如等位基因不平衡表達(dá))、二代測(cè)序結(jié)果驗(yàn)證、miRNA表達(dá)分析、單細(xì)胞基因表達(dá)分析等。
盡管我國dPCR行業(yè)起步較晚,但在國家鼓勵(lì)醫(yī)療器械創(chuàng)新的大背景下,以及精細(xì)醫(yī)療和個(gè)性化用藥等需求推動(dòng)下,dPCR成為了近年廣受關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域,保持著穩(wěn)定快速的增長。近年來國內(nèi)誕生了如領(lǐng)航基因、新羿生物、銳訊生物、科維思、永諾生物、泛生子、思納福醫(yī)療等企業(yè),開始與國外企業(yè)同臺(tái)競技。從市場角度看,北美依然是dPCR比較大的主導(dǎo)市場,其次是亞洲和歐洲。由于性疾病和的高發(fā)病率以及患者對(duì)這些疾病的早期診斷意識(shí)的提高,亞太地區(qū)將成為dPCR增長速度快的市場。伯樂、凱杰、賽默飛、羅氏、因美納等公司紛紛通過收購、投資等方式布局dPCR業(yè)務(wù)。在數(shù)字PCR賽道,塔歌生物將加速胎兒染色體非整倍體無創(chuàng)產(chǎn)前篩查注冊(cè)證的申報(bào)。
目前dPCR主要有兩種形式,芯片式和液滴式,但基本原理都是將大量稀釋后的核酸溶液分散至芯片的微反應(yīng)器或微滴中,每個(gè)反應(yīng)器的核酸模板數(shù)少于或者等于1個(gè)。這樣經(jīng)過PCR循環(huán)之后,有一個(gè)核酸分子模板的反應(yīng)器就會(huì)給出熒光信號(hào),沒有模板的反應(yīng)器就沒有熒光信號(hào)。根據(jù)相對(duì)比例和反應(yīng)器的體積,就可以推算出原始溶液的核酸濃度??梢允褂脦追N不同的方法來分配樣品,包括微孔板,毛細(xì)管,油乳劑和帶有核酸結(jié)合表面的小型化腔室陣列。樣品的分配使人們可以通過假設(shè)分子種群遵循泊松分布來估計(jì)不同分子的數(shù)量,根據(jù)泊松分布的原理,反應(yīng)體系中目標(biāo)分子的拷貝數(shù)可以通過公式A=-ln[(N-X)/N]*N計(jì)算,從而解決了多個(gè)目標(biāo)分子存在于單個(gè)液滴中的可能性。影響dPCR定量結(jié)果的因素:儀器采用的分散方式與數(shù)量、溶液稀釋方法、分散體積的準(zhǔn)確性以及結(jié)果表達(dá)方式。法國微滴式數(shù)字PCR分析應(yīng)用
dPCR的測(cè)量結(jié)果通常表示為含量,即拷貝數(shù)轉(zhuǎn)基因質(zhì)量百分比,而QPCR結(jié)果通常表示為拷貝數(shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。美國醫(yī)療系統(tǒng)認(rèn)證數(shù)字PCR性能特點(diǎn)
國產(chǎn)品牌市場份額的不斷擴(kuò)大,固然有、貿(mào)易戰(zhàn)等因素,但更關(guān)鍵在于,國產(chǎn)dPCR企業(yè),立足本土,洞察客戶需求,不斷提供各種應(yīng)用場景下的解決方案。在儀器的自動(dòng)化程度上,領(lǐng)航基因、思納福醫(yī)療、達(dá)微生物分別推出全自動(dòng)一體機(jī),領(lǐng)航基因更是領(lǐng)行業(yè)之先,推出了數(shù)字PCR工作站;在終端應(yīng)用開發(fā)上,繼科維思HER2基因擴(kuò)增檢測(cè)試劑盒(數(shù)字PCR法)獲得NMPA認(rèn)證后,2022年新羿生物推出較早基于數(shù)字PCR技術(shù)的NMPA獲證檢測(cè)試劑盒;領(lǐng)航基因基于dPCR推出血流檢測(cè)試劑盒和結(jié)核與非結(jié)核分枝桿菌檢測(cè)試劑盒,并全速推進(jìn)試劑盒注冊(cè)臨床試驗(yàn)進(jìn)度;在熒光通道上,領(lǐng)航基因、思納福醫(yī)療、新羿生物大幅國外進(jìn)口品牌的2-4色熒光通道,分別推出7色、6色及5色熒光通道,進(jìn)一步提升樣本利用率和檢測(cè)靶標(biāo)覆蓋范圍,降低試驗(yàn)成本。美國醫(yī)療系統(tǒng)認(rèn)證數(shù)字PCR性能特點(diǎn)
廣州雙螺旋科學(xué)儀器有限公司致力于精細(xì)化學(xué)品,是一家服務(wù)型公司。公司業(yè)務(wù)分為數(shù)字PCR,純水機(jī),病理切片機(jī),倍性分析儀等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司將不斷增強(qiáng)企業(yè)重點(diǎn)競爭力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識(shí),遵守行業(yè)規(guī)范,植根于精細(xì)化學(xué)品行業(yè)的發(fā)展。雙螺旋科學(xué)儀器憑借創(chuàng)新的產(chǎn)品、專業(yè)的服務(wù)、眾多的成功案例積累起來的聲譽(yù)和口碑,讓企業(yè)發(fā)展再上新高。