Digital PCR-teknologi:Principper, Operationer, og applikationer

1. Eksperimentelt princip for digital PCR

Digital PCR (dPCR) er en avanceret teknik til absolut kvantificering af nukleinsyremolekyler. Dens kerne ligger i at sprede prøven i et stort antal uafhængige mikroreaktionsenheder til PCR-amplifikation. Hver mikroreaktionsenhed kan indeholde et eller nul målmolekyler. Efter PCR-amplifikation, fluorescenssignaler detekteres i hver enhed. I sidste ende, det absolutte antal målmolekyler beregnes ud fra Poisson-fordelingsprincippet. Sammenlignet med traditionelle real-time fluorescerende kvantitativ PCR (qPCR), digital PCR er ikke afhængig af standardkurven og kan direkte udføre absolut kvantificering.

2. Operationelle trin af digital PCR

Prøveforberedelse: Først, nukleinsyrer såsom genomisk DNA (gDNA) eller mRNA ekstraheres fra målvæv eller prøver, og mRNA omdannes til cDNA.

Forberedelse af reaktionssystem: Bland de ekstraherede nukleinsyrer med masterblandingen, målspecifikke primere, og sonder. Til dråbe digital PCR (ddPCR), dråbegenereringsolie er også påkrævet.

Dråbegenerering: Den forberedte reaktionsblanding behandles gennem en dråbegenerator for at skabe tusindvis af dråber på størrelse med nanoliter. Hver dråbe kan indeholde et eller nul målmolekyler.

PCR-amplifikation: Den dråbeformede reaktionsplade anbringes i et PCR-instrument til amplifikation. Under forstærkning, målmolekyler amplificeres, og fluorescenssignaler fremkommer gradvist.

Dråbedetektion: Efter forstærkning, reaktionspladen placeres i en dråbelæser for at detektere fluorescenssignalerne for hver dråbe.

Dataanalyse: Softwaren analyserer automatisk fluorescenssignalerne for hver dråbe og beregner det absolutte antal målmolekyler baseret på andelen af ​​positive dråber og Poisson-fordeling.

3. Resultatanalyse af digital PCR

I digitale PCR-forsøg, resultatanalyse bygger hovedsageligt på påvisning af fluorescenssignaler fra dråber. Fluorescenssignalerne for hver dråbe er kategoriseret som positive (tilstedeværende målmolekyler) eller negativ (målmolekyler fraværende). Ved at tælle antallet af positive dråber og bruge Poisson-fordelingsformlen, det absolutte kopiantal af målmolekyler i prøven kan beregnes. Derudover, digital PCR-teknologi er meget følsom og specifik, i stand til at detektere målmolekyler med lav overflod, og er upåvirket af amplifikationseffektiviteten.

4. Anvendelser af digital PCR

Digital PCR-teknologi har en bred vifte af applikationer inden for forskellige områder.

Genmutationspåvisning: Det kan detektere mutationer med lav overflod, velegnet til tidlig kræftscreening og overvågning.

Detektion af kopinummervariationer: Bruges til at analysere kopiantal variationer i genomet, såsom kromosomafvigelser.

Påvisning af virus og mikroorganismer: Det kan nøjagtigt detektere virale belastninger og mikrobielle antal, som er velegnet til diagnosticering og overvågning af infektionssygdomme.

Genmodificeret fødevaredetektion: Bruges til at påvise tilstedeværelsen af ​​genetisk modificerede komponenter i fødevarer.

Encellet forskning: Det kan detektere genekspression og proteinniveauer fra enkelte celler.

Næste generations sekvensering (NGS) Validering: Bruges til at verificere nøjagtigheden og pålideligheden af ​​NGS-sekventeringsresultater.

Sammenfattende, digital PCR-teknologi, med sin høje følsomhed, nøjagtighed, og absolutte kvantificeringsfordele, har vist et stort potentiale inden for biomedicinsk forskning og klinisk diagnostik. Efterhånden som teknologien udvikler sig, og omkostningerne falder, digital PCR forventes at blive brugt bredt på flere områder.

Leverandør

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.blev etableret i 2016 som er en professionel producent af biomagnetiske materialer og nukleinsyreekstraktionsreagenser.

Vi har stor erfaring med udvinding og oprensning af nukleinsyre, proteinoprensning, celleadskillelse, kemiluminescens, og andre tekniske områder.

Vores produkter er meget udbredt inden for mange områder, såsom medicinsk test, genetisk testning, universitetsforskning, genetisk avl, og så videre. Vi leverer ikke kun produkter, men kan også påtage os OEM, ODM, og andre behov. Hvis du har et relateret behov, er du velkommen til at kontakte os påsales01@lingjunbio.com.