Teknologi PCR Digital:Prinsip, operasi, dan Aplikasi

1. Prinsip Eksperimen PCR Digital

PCR digital (dPCR) ialah teknik pengiraan mutlak molekul asid nukleik termaju. Terasnya terletak pada penyebaran sampel ke dalam sejumlah besar unit tindak balas mikro bebas untuk penguatan PCR. Setiap unit tindak balas mikro mungkin mengandungi satu atau sifar molekul sasaran. Selepas amplifikasi PCR, isyarat pendarfluor dikesan dalam setiap unit. Akhirnya, bilangan mutlak molekul sasaran dikira berdasarkan prinsip taburan Poisson. Berbanding tradisional PCR kuantitatif pendarfluor masa nyata (qPCR), PCR digital tidak bergantung pada lengkung piawai dan secara langsung boleh melakukan kuantifikasi mutlak.

2. Langkah-langkah Operasi PCR Digital

Penyediaan Sampel: Pertama, asid nukleik seperti DNA genomik (gDNA) atau mRNA diekstrak daripada tisu atau sampel sasaran, dan mRNA ditukar kepada cDNA.

Penyediaan Sistem Tindak Balas: Campurkan asid nukleik yang diekstrak dengan campuran induk, primer khusus sasaran, dan kuar. Untuk PCR digital titisan (ddPCR), minyak penjanaan titisan juga diperlukan.

Penjanaan Titisan: Campuran tindak balas yang disediakan diproses melalui penjana titisan untuk menghasilkan beribu-ribu titisan bersaiz nanoliter. Setiap titisan mungkin mengandungi satu atau sifar molekul sasaran.

Penguatan PCR: Plat tindak balas titisan diletakkan dalam instrumen PCR untuk penguatan. Semasa amplifikasi, molekul sasaran dikuatkan, dan isyarat pendarfluor muncul secara beransur-ansur.

Pengesanan Titisan: Selepas amplifikasi, plat tindak balas diletakkan dalam pembaca titisan untuk mengesan isyarat pendarfluor setiap titisan.

Analisis Data: Perisian secara automatik menganalisis isyarat pendarfluor setiap titisan dan mengira bilangan mutlak molekul sasaran berdasarkan perkadaran titisan positif dan taburan Poisson.

3. Analisis Keputusan PCR Digital

Dalam eksperimen PCR digital, analisis keputusan terutamanya bergantung pada pengesanan isyarat pendarfluor daripada titisan. Isyarat pendarfluor setiap titisan dikategorikan sebagai positif (molekul sasaran hadir) atau negatif (molekul sasaran tidak hadir). Dengan mengira bilangan titisan positif dan menggunakan formula taburan Poisson, bilangan salinan mutlak molekul sasaran dalam sampel boleh dikira. Selain itu, teknologi PCR digital adalah sangat sensitif dan khusus, mampu mengesan molekul sasaran kelimpahan rendah, dan tidak terjejas oleh kecekapan amplifikasi.

4. Aplikasi PCR Digital

Teknologi PCR digital mempunyai pelbagai aplikasi dalam pelbagai bidang.

Pengesanan Mutasi Gen: Ia boleh mengesan mutasi kelimpahan rendah, sesuai untuk pemeriksaan dan pemantauan awal kanser.

Pengesanan Variasi Nombor Salin: Digunakan untuk menganalisis variasi nombor salinan dalam genom, seperti keabnormalan kromosom.

Pengesanan Virus dan Mikroorganisma: Ia boleh mengesan beban virus dan nombor mikrob dengan tepat, yang sesuai untuk diagnosis dan pemantauan penyakit berjangkit.

Pengesanan Makanan Ubahsuai Genetik: Digunakan untuk mengesan kehadiran komponen yang diubah suai secara genetik dalam makanan.

Penyelidikan Sel Tunggal: Ia boleh mengesan ekspresi gen dan tahap protein daripada sel tunggal.

Penjujukan Generasi Seterusnya (NGS) Pengesahan: Digunakan untuk mengesahkan ketepatan dan kebolehpercayaan keputusan penjujukan NGS.

Secara ringkasnya, teknologi PCR digital, dengan sensitiviti yang tinggi, ketepatan, dan kelebihan kuantifikasi mutlak, telah menunjukkan potensi besar dalam penyelidikan bioperubatan dan diagnostik klinikal. Apabila teknologi berkembang dan kos berkurangan, PCR digital dijangka akan digunakan secara meluas dalam lebih banyak bidang.

Pembekal

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.ditubuhkan pada 2016 yang merupakan pengilang profesional bahan biomagnet dan reagen pengekstrakan asid nukleik.

Kami mempunyai pengalaman yang kaya dalam pengekstrakan dan penulenan asid nukleik, penulenan protein, pemisahan sel, chemiluminescence, dan bidang teknikal yang lain.

Produk kami digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, seperti ujian perubatan, ujian genetik, penyelidikan universiti, pembiakan genetik, dan seterusnya. Kami bukan sahaja menyediakan produk tetapi juga boleh menjalankan OEM, ODM, dan keperluan lain. Jika anda mempunyai keperluan yang berkaitan, sila hubungi kami disales01@lingjunbio.com.