來(lái)源:本站 作者:jiyuanbio 時(shí)間:2025/2/19
數字 PCR 技術(shù)的原理和優(yōu)勢如下:
數字 PCR 是將含有核酸分子的熒光 PCR 反應體系隨機分散到成千上萬(wàn)個(gè)單獨的納升級反應器中,每個(gè)反應器或不含待檢核酸靶分子,或含有至少一個(gè)待檢核酸靶分子1。其過(guò)程主要包括以下步驟:
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分散體系:將樣本充分稀釋并分配到多個(gè)獨立的反應單元中,如基于油包水微滴生成技術(shù)的微滴式數字 PCR 會(huì )通過(guò)油包裹 PCR 體系形成無(wú)數個(gè)油包水微滴,每個(gè)微滴是一個(gè)獨立反應單元;基于微流控技術(shù)的微流控芯片式數字 PCR 則利用微流控芯片裝置使 PCR 反應體系準確快速地分散于芯片孔中。
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PCR 擴增:在每個(gè)反應單元中進(jìn)行單獨、平行的 PCR 反應,對目標核酸分子進(jìn)行擴增。
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信號檢測:擴增結束后,對各個(gè)反應單元的熒光信號進(jìn)行統計學(xué)分析,有熒光信號的反應器判讀為 “1”,沒(méi)有熒光信號的反應器判讀為 “0”,從而將熒光模擬信號數字化,最終根據泊松分布原理以及陰 / 陽(yáng)性反應的比例,直接計算反應體系中待檢靶分子的拷貝數濃度。
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絕對定量:常規 PCR 和實(shí)時(shí)熒光 PCR 定量檢測需已知拷貝數的標準 DNA 制定標準曲線(xiàn),會(huì )因樣品測定條件差異造成 PCR 擴增效率不同,影響定量結果準確性。而數字 PCR 不受標準曲線(xiàn)和擴增動(dòng)力學(xué)影響,可直接讀出 DNA 的分子個(gè)數,實(shí)現絕對定量。
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高靈敏度:能檢測到極低拷貝數的核酸分子,原則上最低可檢測到 1 個(gè)拷貝的靶標分子,可有效區分與監測微量濃度變化,能精確地檢測到很小的目的片段的差異、單拷貝甚至是低濃度混雜樣品,比如可以檢測出體細胞中含量極低的單個(gè)突變,能識別低至 1/100,000 的變異頻率1。
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高耐受性:目的序列被分配到多個(gè)微滴或反應單元中,顯著(zhù)降低了體系間的影響以及背景序列和抑制物對反應的干擾,擴增基質(zhì)效應大大減小,對樣品的純度要求相對沒(méi)那么苛刻,在檢測復雜樣本或含有抑制劑的樣本時(shí)更具優(yōu)勢。
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樣品需求量低:在檢測珍貴樣品和樣品核酸存在降解時(shí)具有明顯優(yōu)勢,只需少量的樣本即可進(jìn)行檢測,能夠節約珍貴的生物樣本。
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可進(jìn)行多重檢測:多個(gè)單一的反應單元為多目標序列的高通量檢測提供了基礎,可同時(shí)對多個(gè)目標核酸分子進(jìn)行檢測和分析,提高檢測效率和信息獲取量。
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結果準確性和重復性好:由于每個(gè)反應單元獨立進(jìn)行反應和檢測,減少了反應之間的干擾和誤差,使得檢測結果的準確性和重復性更高,不同批次實(shí)驗之間的差異也較小。