数字PCR 可行性分析 数 字 PCR 技 术 的 原理 数 字PCR( Digital PCR-dPCR) 技 术 是 一 种 新 的 核 酸 检 测 和 定 量 方 法 , 与传 统 定 量 PCR( qPCR) 技 术 不 同 , 数 字 PCR 采 用 绝 对 定 量 的 方 式 , 不 依 赖 于 标准 曲 线 和 参 照 样 本 , 直 接 检 测 目 标 序 列 的 拷 贝 数 。 由 于 这 种 检 测 方 式 具 有 比 传 统qPCR 更 加 出 色 的 灵 敏 度 和 特 异 性 、精确性 , dPCR 迅速得到广泛的 应用 , 这 项技 术 在极微量 核 酸 样 本 检 测 、复杂背景下稀有 突变检 测 和 表达量 微小差异 鉴定 方面变现出 的 优势已被普遍认可, 而其在基因表达研究、microRNA 研究、基因组拷 贝 数 鉴定 、癌症标 志物稀有 突变检 测 、致病微生物鉴定 、转基因成分鉴定 、NGS 测 序 文库精确定 量 和 结果验证等诸多方 面具 有 的 广阔应用 前景已经受到越来越多的 关注。 数 字PCR 采 用 的 策略概括起来非常简单, 就是 “分而治之”( div ide and conqu er)[1], 这 种 做法 非常类似于 计算机科学中的 “分治算法 ”, 将一 个标 准 PCR反应分配到大量 微小的 反应器中,在每个反应器中包含或不 包含一 个或多个拷 贝的 目 标 分子( DNA 模板) , 实现“单分子模板 PCR 扩增”, 扩增结束后, 通过阳性 反应器的 数 目 “数 出 ”目 标 序 列 的 拷 贝 数 。 在实际的 数 字PCR 实验中, 事实上是 通过呈现两种 信号类型的 反应器比 例和 数 目 进行统 计学分析, 计算出 原始样 本中的 模板拷 贝 数 。 图 1. 数字 PCR 的原理 数字 PCR 可以直接计算目标序列的拷贝数,因此无需依赖于对照样品和标准曲线就可以进行精确的绝对定量检测;此外,由于数字 PCR 在进行结果判读时仅判断有/无两种扩增状态,因此也不需要检测荧光信号与设定阈值线的交点,完全不依赖于 Ct 值的鉴定,因此数字 PCR 的反应受扩增效率的影响大大降低,对 PCR 反应抑制物的耐受能力大大提高;数字 PCR 实验中标准反应体系分配的过程可以极大程度上降低与目标序列有竞争性作用的背景序列浓度,因此数字PCR 技术也特别适合在复杂背景中检测稀有突变。 数 字 PCR 技 术 的 ...