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苏州全自动数字PCR技术

来源: 发布时间:2023-03-01

由于现有的商业化数字PCR设备在物理上只设置了2个检测通道,所以存在一个明显的短板:不能同时进行多个位点的检测。在样品多位点的检测中,就需要更多的起始样品,但临床上组织的样品非常有限。相比之下荧光定量PCR仪上就很容易实现多重检测。为了考察利用数字PCR实现多重检测的可能性,英国TheInstituteofCancerResearch的研究人员以非小细胞肺相关的KRAS基因为检测对象,在Bio-Rad的数字PCR系统上通过3个三重ddPCR检测体系来实现9个KRAS突变位点的检测。数字PCR适用于依靠Ct值不能很好分辨的应用领域。苏州全自动数字PCR技术

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,在 性疾病早期检测、 疾病的伴随诊断、生殖遗传筛查等领域展现出良好的应用前景。国产数字PCR企业在商业化应用方面,也不断“攻城略地”。新羿生物在检测及 疾病伴随诊断方面开发了一系列试剂盒,并积极推进注册临床试验;领航基因聚焦在血流 (脓毒症)及呼吸道 领域,相继推出了多款病原菌检测试剂盒;锐讯生物聚焦于检测,2020年其产品获得FDA紧急授权。除此之外,在公共卫生领域,国产数字PCR企业针对食源性致病菌、鼠疫、虫媒病毒等,也推出多种检测试剂盒。广东数字PCR解决方案使用数字PCR技术对436例非小细胞肺*样品进行检测,并挑选样本验证一致性。

Drop-off实验包括两个针对相同扩增子的TaqMan探针:与野生型序列互补而与突变位点不发生互补的Drop-off探针和与突变型和野生型基因都互补的Reference探针(如图1A)。在野生型等位基因的存在下,Drop-off探针和Reference探针都将与目标杂交,产生双重阳性信号(如图1B,蓝色群)。相反,如果存在突变的等位基因,即使一个核苷酸的突变也会阻止Drop-off探针与之杂交,因此只有Reference探针对目标基因进行退火,从而得到一个阳性信号。

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本质上是将一个传统的PCR反应分成了数万个PCR反应。

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。数字PCR的两大应用场景在于基因检测、无创出生缺陷筛查。苏州锐讯数字PCR仪器

dPCR的结果统计方式有2种,一种是采用标记多种颜色,另一种采用概率统计的数据处理方法。苏州全自动数字PCR技术

相比于qPCR,dPCR在转基因检测中具有以下优势:(1)检测灵敏度高:理论上dPCR的灵敏度可达1个拷贝,而实际应用中dPCR的小检出限和比较低定量限数值非常接近,所以dPCR可以在非常低的目标拷贝数下得到精确的结果;通常转基因比参考基因(内源基因)浓度低很多;(2)前处理简单且受基质成分干扰较小:dPCR反应效率和精密度受到食品基质成分干扰影响较小,可应用于混合基质样品中低丰度DNA的检测;(3)dPCR对抑制剂的敏感性较低:由于dPCR结果表示为“有荧光“或“无荧光”,即使存在抑制剂降低了荧光强度仍可以表示为“有荧光;(4)适合多重转基因检测:食品或饲料提取的DNA中可能包含多种转基因片段,可以进行多重dPCR检测,提高分析效率。同时,dPCR可以直接溯源至SI国际单位制摩尔,适合单一、双重及多重转基因标准物质研究,一次可识别不同的转基因区域。下面详细进行说明。苏州全自动数字PCR技术

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