微滴式数字PCR的进步之处:
微滴式数字PCR不再依赖Cq值或内参基因,即可确定低至单拷贝待检靶分子的绝对数目。微滴式数字PCR克服了传统PCR系统高成本、通量有限、流程复杂、精确度低等缺点,微滴技术让数字PCR更低成本,且更实用。
微滴式数字PCR的应用:
从目前科研人员发表的文章来看微滴式数字PCR至少应用于以下方面:拷贝数变异(CNV)研究、稀有等位基因检测和血浆DNA定量。
蛋白质纯化http://www.ngccollege.com/
色谱http://www.ngccollege.com/
分子筛http://www.ngccollege.com/
1.拷贝数变异(CNV)研究
对于CNV研究,大量的微滴提供了足够的精确度,能准确测定拷贝数状态。利用微滴式数字PCR系统筛查HapMap样品的CNV,拷贝数状态可以清晰分辨。
2.稀有等位基因检测
对于稀有等位基因的检测,将突变DNA与高度同源的野生型DNA分开,提高了灵敏度。利用微滴式数字PCR技术,研究人员能够检测BRAF V6PCRE中低至0.001%的突变片段,与定量PCR相比,灵敏度提高了100倍。
事实上,目前单细胞基因表达分析广泛采用了微流体PCR系统,而这一系统创新技术就在于集成液体通路技术,极大地简化了生物样品和试剂的分液操作,提高了分析通量和灵敏度,其纳升级的反应体系也为高通量的基因分析应用节省了大量成本。
值得注意的是,微流体PCR在重复使用过程中也出现了PCR效率低,受到污染等问题,降低了反应速度,还有昂贵的制造费用,这些方面亟需在下一阶段的研究中进一步改进。
数字PCR增加通量
继微流体PCR技术降低反应量之后,研究发现,数字PCR(dPCR)设备中的微流控,或液滴平台能达到皮升级的反应量,并且能在一天时间内完成从几十万到上百万的反应。具体而言,每个液滴或者反应器中只有一个单模板,或根本没有模板,所以通过筛选阳性反应和阴性反应,就能获得绝对定量,无需标准曲线。这种方法十分适合用于拷贝数变异,罕见序列和突变检测,以及基因表达的研究。
虽然目前dPCR还处于初期发展阶段,但2012年发表的一些研究报告证明了这种方法的潜力。通过对dPCR和qPCR(定量PCR)模板定量的比较,证明了dPCR在检测特殊污染物,以及疾病标志物方面的潜力,并且利用dPCR细胞也能确保测序文库准备过程中的文库质量。
2012年4月,RainDance Technologies公司推出了一种新型液滴平台,这一平台能进行多重dPCR反应,将每天的反应通量提高到一亿个反应。在未来的一年里,这种技术还将取得更多的进步。 |