广东国产数字PCR原理

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。Drop-off数字PCR检测方法的**主要优势是能够能够在一个反应中检测到基因组序列范围短的同源基因突变。广东国产数字PCR原理

dPCR的结果统计方式有2种，一种是采用标记多种颜色，通过不同检测通道分辨不同颜色和强度，再根据分散液滴的数量计算待测基因的含量；另一种采用概率统计的数据处理方法，即通过泊松分布的方法对结果进行分析。应用概率统计分析数据和对数据处理方法的模型直接关系着结果的准确性和分析时间的长短。常用的统计方法是假设每个微反应单元的体积相同，根据泊松统计计算拷贝数，公式为：M=-Vx1n（1-x/）其中M是目标总拷贝数量；V是微反应单元数量；x是发光的微反应单元数量。美国全自动数字PCR荧光通道数字PCR的应用甚广，除了可应用于进行突变的检测以外，也可运用于基因扩增的检测。

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。

目前dPCR主要有两种形式，芯片式和液滴式，但基本原理都是将大量稀释后的核酸溶液分散至芯片的微反应器或微滴中，每个反应器的核酸模板数少于或者等于1个。这样经过PCR循环之后，有一个核酸分子模板的反应器就会给出荧光信号，没有模板的反应器就没有荧光信号。根据相对比例和反应器的体积，就可以推算出原始溶液的核酸浓度。可以使用几种不同的方法来分配样品，包括微孔板，毛细管，油乳剂和带有核酸结合表面的小型化腔室阵列。样品的分配使人们可以通过假设分子种群遵循泊松分布来估计不同分子的数量，根据泊松分布的原理，反应体系中目标分子的拷贝数可以通过公式A=-ln[(N-X)/N]*N计算，从而解决了多个目标分子存在于单个液滴中的可能性。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平台的评价指标有：分割单元数，荧光通道数，操作复杂性和污染风险。但是重要的是检测准确性，评估数字PCR平台的一种方法是使用多个数字PCR平台互相验证，另一种方法是使用定值准确的标准物质。目前的三代的PCR技术各有各的优缺点，也各有各的应用领域，并不是一代取代一代的关系。技术的不断进步给PCR技术注入了新的活力，使其能解锁一个又一个的应用方向，使核酸检测更方便、更准确。目前dPCR仪器的价格仍然十分昂贵，但随着系统加工工艺的改进以及使用较便宜的材料，聚合成更小的体积[556]，其价格将会不断的降低，使其应用到更多的检测中。全自动数字PCR一体机可以适用于包括医疗检测领域在内的多种应用场景。广东一体化数字PCR分析应用

通过数字PCR技术可建立多重荧光体系，用于同时检测比如非小细胞中常见的MET和HER2耐药扩增。广东国产数字PCR原理

基于数字PCR技术平台，塔歌生物成功地开发了胎儿染色体非整倍体(T21,T18和T13)无创产前筛查试剂盒（数字PCR-NIPT），并已完成数百例临床样本验证。数字PCR-NIPT的阳性检出率和NGS相似，且成本接近血清学，可以在上述应急策略中取代血清学作为灵敏度和特异性更高的初筛方法，以有效提高阳性检出率，降低需要复筛的假阳性样本数和节省总的筛查成本。数字PCR应用前景广阔，可用于病原微生物检测、基因检测、无创产前筛查、测序结果验证等领域。但目前，大多数医院采购的数字PCR仪器是用于科研层面，在临床应用上仍处于起步阶段，未得到普遍应用。广东国产数字PCR原理

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