Digitale PCR-technologie:Principes, Operaties, en toepassingen

1. Experimenteel principe van digitale PCR

Digitale PCR (dPCR) is een geavanceerde techniek voor absolute kwantificering van nucleïnezuurmoleculen. De kern ervan ligt in het dispergeren van het monster in een groot aantal onafhankelijke microreactie-eenheden voor PCR-amplificatie. Elke microreactie-eenheid kan één of nul doelmoleculen bevatten. Na PCR-amplificatie, In elke eenheid worden fluorescentiesignalen gedetecteerd. Uiteindelijk, het absolute aantal doelmoleculen wordt berekend op basis van het Poisson-verdelingsprincipe. Vergeleken met traditioneel real-time fluorescerende kwantitatieve PCR (qPCR), digitale PCR is niet afhankelijk van de standaardcurve en kan rechtstreeks absolute kwantificering uitvoeren.

2. Operationele stappen van digitale PCR

Monstervoorbereiding: Eerst, nucleïnezuren zoals genomisch DNA (gDNA) of mRNA worden geëxtraheerd uit doelweefsels of monsters, en mRNA wordt omgezet in cDNA.

Voorbereiding van het reactiesysteem: Meng de geëxtraheerde nucleïnezuren met het mastermengsel, doelspecifieke primers, en sondes. Voor druppel digitale PCR (ddPCR), olie voor het genereren van druppels is ook vereist.

Druppel generatie: Het bereide reactiemengsel wordt door een druppelgenerator verwerkt om duizenden druppels van nanoliterformaat te creëren. Elke druppel kan één of nul doelmoleculen bevatten.

PCR-amplificatie: De gedruppelde reactieplaat wordt voor amplificatie in een PCR-instrument geplaatst. Tijdens versterking, doelmoleculen worden geamplificeerd, en fluorescentiesignalen verschijnen geleidelijk.

Druppeldetectie: Na versterking, de reactieplaat wordt in een druppellezer geplaatst om de fluorescentiesignalen van elke druppel te detecteren.

Gegevensanalyse: De software analyseert automatisch de fluorescentiesignalen van elke druppel en berekent het absolute aantal doelmoleculen op basis van het aandeel positieve druppels en de Poisson-verdeling.

3. Resultaatanalyse van digitale PCR

In digitale PCR-experimenten, resultaatanalyse is voornamelijk afhankelijk van de detectie van fluorescentiesignalen van druppeltjes. De fluorescentiesignalen van elke druppel worden als positief gecategoriseerd (doelmoleculen aanwezig) of negatief (doelmoleculen afwezig). Door het aantal positieve druppels te tellen en de Poisson-verdelingsformule te gebruiken, het absolute aantal kopieën van doelmoleculen in het monster kan worden berekend. Aanvullend, digitale PCR-technologie is zeer gevoelig en specifiek, in staat om doelmoleculen met een lage overvloed te detecteren, en wordt niet beïnvloed door de versterkingsefficiëntie.

4. Toepassingen van digitale PCR

Digitale PCR-technologie heeft een breed scala aan toepassingen op verschillende gebieden.

Detectie van genmutaties: Het kan mutaties met een lage overvloed detecteren, geschikt voor vroege screening en monitoring van kanker.

Detectie van kopienummervariaties: Wordt gebruikt om variaties in het aantal kopieën in het genoom te analyseren, zoals chromosomale afwijkingen.

Detectie van virussen en micro-organismen: Het kan virusladingen en microbiële aantallen nauwkeurig detecteren, die geschikt is voor de diagnose en monitoring van infectieziekten.

Genetisch gemodificeerde voedseldetectie: Wordt gebruikt om de aanwezigheid van genetisch gemodificeerde componenten in voedsel te detecteren.

Eencellig onderzoek: Het kan genexpressie en eiwitniveaus van afzonderlijke cellen detecteren.

Sequencing van de volgende generatie (NGS) Geldigmaking: Wordt gebruikt om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van NGS-sequencingresultaten te verifiëren.

Samengevat, digitale PCR-technologie, met zijn hoge gevoeligheid, nauwkeurigheid, en absolute kwantificeringsvoordelen, heeft een groot potentieel getoond in biomedisch onderzoek en klinische diagnostiek. Naarmate de technologie zich ontwikkelt en de kosten dalen, digitale PCR zal naar verwachting op steeds meer terreinen op grote schaal worden toegepast.

Leverancier

Shanghai Lingjun Biotechnologie Co., Ltd.werd opgericht in 2016 dat een professionele fabrikant is van biomagnetische materialen en reagentia voor nucleïnezuurextractie.

We hebben een rijke ervaring in de extractie en zuivering van nucleïnezuren, eiwit zuivering, cel scheiding, chemiluminescentie, en andere technische gebieden.

Onze producten worden op veel gebieden veel gebruikt, zoals medische testen, genetische testen, universitair onderzoek, genetische veredeling, enzovoort. Wij leveren niet alleen producten, maar kunnen ook OEM ondernemen, ODM, en andere behoeften. Als u een gerelateerde behoefte heeft, neem dan gerust contact met ons op viasales01@lingjunbio.com.