數(shù)字PCR技術(shù)即Digital PCR技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)DNA或RNA分子進(jìn)行絕對(duì)定量,在精密度、準(zhǔn)確度和靈敏度方面有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì),同時(shí)解除了對(duì)Ct值和標(biāo)準(zhǔn)品的依賴,提高了抑制劑的耐受能力,因此被稱作第三代PCR技術(shù)。
Naica crystal 全自動(dòng)微滴芯片數(shù)字PCR儀系統(tǒng)自動(dòng)化生成25000~30000個(gè)微滴2D陣列,將DNA/RNA模板碎金分布在微滴中,達(dá)到每個(gè)微滴中只含有1個(gè)或不含有DNA/RNA模板,自動(dòng)進(jìn)入PCR程序,實(shí)現(xiàn)核酸的單分子擴(kuò)增,最后通過(guò)對(duì)微滴2D陣列進(jìn)行掃描后,讀取陽(yáng)性微滴數(shù),從而獲得目標(biāo)分子的濃度,還實(shí)現(xiàn)了結(jié)果的可視化質(zhì)控。人工操作只需5分鐘,2.5小時(shí)內(nèi)即可獲得結(jié)果,且實(shí)現(xiàn)了3個(gè)熒光通道檢測(cè)。
作為靈敏度最高的分子生物學(xué)工具,能夠準(zhǔn)確地區(qū)分低于2倍的濃度差異,并提高高背景內(nèi)源基因中目標(biāo)分子的分辨能力(如母體DNA為內(nèi)源基因和胎兒DNA為目標(biāo)己分子),在如下領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用:
腫瘤學(xué)研究
腫瘤學(xué)研究是數(shù)字PCR的重要應(yīng)用領(lǐng)域,該技術(shù)作為極為重要的工具,能夠識(shí)別DNA突變(例如EGFR)、腫瘤患者用藥監(jiān)控、基因擴(kuò)增檢測(cè)、循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)特性研究、長(zhǎng)鏈非編碼RNA檢測(cè)、液體活檢中循環(huán)的核酸(cfDNA)和腫瘤細(xì)胞(CTC)的絕對(duì)定量等研究中。
糖尿病
數(shù)字PCR技術(shù)目前在糖尿病中的研究熱點(diǎn),通過(guò)定量檢測(cè)非甲基化DNA的水平,對(duì)I型糖尿病β細(xì)胞死亡進(jìn)行定量,從而監(jiān)控病情發(fā)展。
器官移植監(jiān)控
為了降低移植物排斥導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn),數(shù)字PCR技術(shù)通過(guò)監(jiān)測(cè)受體中移植器官供體的循環(huán)DNA水平來(lái)檢測(cè)早期移植排斥。
食品和轉(zhuǎn)基因生物檢測(cè)
食品行業(yè)提供健康安全和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,并希望能夠?qū)⑦@些信息傳遞給消費(fèi)者。數(shù)字PCR技術(shù)能夠檢測(cè)和定量轉(zhuǎn)基因含量、來(lái)源于轉(zhuǎn)基因的原料或其他食品中常見(jiàn)的致病微生物,從而確保安全和品質(zhì)。
產(chǎn)前篩查
目前通過(guò)非侵入性產(chǎn)前檢測(cè)項(xiàng)目(NIPTs)的增加,降低了流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)檢測(cè)循環(huán)血液中的胎兒DNA,數(shù)字PCR技術(shù)作為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的胎兒基因分型檢測(cè)方法,可以檢測(cè)非整倍體,微缺失,突變等。
肥胖
數(shù)字PCR技術(shù)能夠檢測(cè)到引起肥胖的重要因素之一AMY1(唾液淀粉酶)的基因拷貝數(shù)。
傳染性疾病
數(shù)字PCR技術(shù)可用于檢測(cè)病毒感染和細(xì)菌、HIV病毒潛伏庫(kù)*監(jiān)測(cè)、殘留病毒載量(HIV,肝炎)等。
*病毒潛伏庫(kù)是指在免疫反應(yīng)和抗病毒治療壓力下,病毒潛藏的細(xì)胞場(chǎng)所或解剖場(chǎng)所。
環(huán)境監(jiān)測(cè)
為了增加土壤肥力,農(nóng)民通常會(huì)使用糞便或污水污泥等有機(jī)物。為了評(píng)估人類及生態(tài)系統(tǒng)是否暴露于經(jīng)土壤傳播的病原體和抗生素抗性基因,可以使用數(shù)字PCR技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)和精準(zhǔn)定量,對(duì)于其他類似現(xiàn)象的研究也同樣具有應(yīng)用意義。