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数字PCR

技术原理

  数字PCR( 也可称单分子PCR) 一般包括两部分内容,即PCR 扩增和荧光信号分析。在PCR 扩增阶段,与传统技术不同,数字PCR 一般需要将样品稀释到单分子水平,并平均分配到几十至几万个单元中进行反应。不同于qPCR 对每个循环进行实时荧光测定的方法,数字PCR 技术是在扩增结束后对每个反应单元的荧光信号进行采集。最后通过直接计数或泊松分布公式计算得到样品的原始浓度或含量。数字PCR 的定量方法不依赖于扩增曲线的循环阈值,因此不受扩增效率的影响,也不必采用看家基因和标准曲线,具有很好的准确度和重现性,可以实现绝对定量分析。在未来十年内,医学保健的目标是提供优质高效的个性化医疗。PCR 方法会在实现这个目标的过程中发挥重要作用。相比于传统的PCR,数字PCR 技术有着无可比拟的优势和广泛的应用前景。


   


数字PCR检测原理

   数字PCR检测流程


应用领域

      ·突变/稀有变异检测(Mutation/Rare variant detection   


       ·拷贝数变异(Copy-number variation   


       ·进入外周循环(包括血液和粪便)的肿瘤组织核酸分析   


       ·无创产前筛查   ·转化移植检测   ·药理学(Pharmacogenetics   


       ·基因表达分析(Gene expression analysis-特别针对单细胞或少量细胞或者血清血浆样品   


       ·线粒体拷贝数分析与线粒体突变分析   


       ·数字PCR可以验证二代测序(NGS)


应用案例

      ·Huggett JF, Foy CA, Benes V et al.(2013) The digital MIQE guidelines: minimum information for publication of quantitative digital PCR experiments. Clinical Chem 6:892–902.


      ·Absolute quantification by droplet digital PCRversus analog real-time PCR Christopher M Hindson et al. nature   methods | VOL.10 ****0 | OCTOBER 2013.   


      ·Detection of Cancer DNA in Plasma of Early Stage Breast Cancer Patients Julia A. Beaver*1, Danijela Jelovac   February 19, 2014 American Association for Cancer Research.


       ·Evaluation of a Droplet Digital Polymerase Chain Reaction Format for DNA Copy Number Quantification Leonardo B.   Pinheiro, Victoria A. Coleman,November 28, 2011 American Chemical.   


       ·Qin J, Jones R C, Ramakrishnan R. Studying copy number variations using a nanofluidic platform. Nucleic Acids Res,   2008,36(18): e116.   


       ·Lo Y M D, Fiona M F, Chan K C A, et al. Digital PCR for the molecular detection of fetal chromosomal aneuploidy.   Proc Natl Acad Sci USA, 2007, 104(32): 13116-13121.   


       ·Warren L, David B, Irving L W, et al. Transcription factor profiling in individual hematopoietic progenitors by digital   RT-PCR. Proc Natl Acad Sci USA, 2006, 103(47): 17807-17812.   


       ·Ottesen E A, Jong W H, Stephen R Q, et al. Microfluidic digital PCR enables multigene analysis of individual   environmental bacteria. Science, 2006, 314(5804): 1464-1467.   


       ·Tadmor A D, Elizabeth A O, Jared R L, et al. Probing individual environmental bacteria for viruses by using   microfluidic digital PCR. Science, 2011, 333(6038): 58-62.


       ·Tian Wang, Hongying Sha. , et al. Polar Body Genome Transfer for Preventing the Transmission of Inherited   Mitochondrial DiseasesCell 157, 1591–1604, June 19, 2014.