臻准数字PCR技术

PCR常使用目标序列的拷贝数或某一给定样品中转基因的百分比来体现方法灵敏度。由于qPCR和dPCR实验过程所用试剂的兼容性较好，在使用dPCR进行转基因检测时，通常直接参照qPCR的方法。使用不同技术对相同样品检测时，两种方法的灵敏度是否具有可比性成为关注的问题。Burns等21]使用Fluidigm公司的12.765（12板，每板765个微单元）芯片数字PCR分析仪测定标准物质ERM-AD413检测转基因玉米MON810。该小组应用dPCR技术评估在qPCR定义下的灵敏度数值，在拷贝数200-700之间，dPCR与qPCR的测量结果具有一致性。但与qPCR的灵敏度相比，dPCR在低于拷贝数200时有被低估的风险，在高于拷贝数1000时有被高估的风险。dPCR在同一阵列上同时测量转基因和内源性靶点时，需要稀释内源性靶点和转基因靶点在合理拷贝数范围内以保证dPCR测量结果的准确性。20世纪末，Bert Vogelstein等提出数字PCR的概念。臻准数字PCR技术

目前全球数字PCR的市场规模约1.5亿-2.5亿美元，约占荧光定量PCR市场规模（约20亿美元）的10%，但增长趋势明显，有望逐步替代荧光定量PCR技术。目前国际市场有伯乐、赛默飞、凯杰、Stilla、罗氏等主要数字PCR玩家。根据MordorIntelliaence研究报告预测，2019-2024年全球qPCR和dPCR市场将以8.8%的年复合增长率增长，从2014年的41.13亿美元增长到2024年的62.7亿美元。其中，dPCR的增速更快达11.9%，将从2014年的4.75亿美元，增长到2024年8.34亿美元，为PCR检测带来极大的市场。但其预测的发展趋势仍有参考价值。广东国产数字PCR试剂盒我国数字PCR市场的整体规模、公司影响力、行业话语权等也将迎来进一步提升，从而助推行业高质量创新发展。

相比于qPCR，dPCR在转基因检测中具有以下优势：（1）检测灵敏度高：理论上dPCR的灵敏度可达1个拷贝，而实际应用中dPCR的小检出限和比较低定量限数值非常接近，所以dPCR可以在非常低的目标拷贝数下得到精确的结果；通常转基因比参考基因（内源基因）浓度低很多；（2）前处理简单且受基质成分干扰较小：dPCR反应效率和精密度受到食品基质成分干扰影响较小，可应用于混合基质样品中低丰度DNA的检测；（3）dPCR对抑制剂的敏感性较低：由于dPCR结果表示为“有荧光“或“无荧光”，即使存在抑制剂降低了荧光强度仍可以表示为“有荧光；（4）适合多重转基因检测：食品或饲料提取的DNA中可能包含多种转基因片段，可以进行多重dPCR检测，提高分析效率。同时，dPCR可以直接溯源至SI国际单位制摩尔，适合单一、双重及多重转基因标准物质研究，一次可识别不同的转基因区域。下面详细进行说明。

数字PCR的引物和探针设计规则同荧光定量PCR是类似的，具体规则如下：1、查找和选择目标序列设计引物和探针的第一步是得到感兴趣基因的核酸序列。找到基因保守区域：基因的保守区域是指来自同一属/种/亚型的、在某个基因上碱基序列差别很小或没有差别的区域。根据需要，使用ClustalX或ClustalW等软件对齐属于同一属/种/亚型的基因的一组序列，在对齐序列的保守区域设计引物，并确保引物结合位点处的保守序列与其它非待检测的属/种/亚型的碱基序列具有较大的差异。扩增产物长度（AmpliconLength）：可在75-200bp之间（产物长度=下游引物位置-上游引物位置+1）。dPCR的结果统计方式有2种，一种是采用标记多种颜色，另一种采用概率统计的数据处理方法。

常规PCR和实时荧光PCR定量检测都需要已知拷贝数的标准DNA制定标准曲线，由于样品测定在各种条件上不会完全一致，会造成PCR扩增效率的差异，从而影响定量结果的准确性。而ddPCR不受标准曲线和扩增动力学影响，可以进行定量。如何在双通道设置及双探针标记的情况下实现多重检测?不同位点的双探针检测体系中引物和探针采用不同的终浓度，这样阳性微滴的终点FAM/HEX荧光信号强度就会不同，利用阳性微滴不同的“分簇(cluster)”来区分不同的突变位点。采用对应的KRAS野生型和突变型细胞系对双重ddPCR检测体系的性能进行验证。结果显示除了Q61H位点外，其他位点的检测体系在54C的情况下均能很好的区分4个明显的cluster。通过创新技术微流控芯片，让数字PCR单反应耗材价格进入个位数，实现了新的进步，也降低开发难度。深圳臻准数字PCR荧光通道

在数字PCR赛道，塔歌生物将加速胎儿染色体非整倍体无创产前筛查注册证的申报。臻准数字PCR技术

了解泊松分布，我们先要从二项式分布说起，二项式分布是一个离散概率分布，它给出了m次试验中k次成功的可能性，每次试验的概率为p，例如当掷骰子时，二项分布给出了在10次试验中恰好有7次掷出4的概率。在数字PCR的情况中，投掷骰子类似于将一个目标实体随机“投掷”到一组分区中，当目标落在选定的分区中时，就是成功。如果有n个分区，并且分区过程是完全随机的，则目标出现在所选分区中的概率为1/n。该试验重复m次，样品中的每个分子一次。如下所示的二项式分布给出了k个成功的概率，即所选分区恰好包含k个分子的概率。数字PCR通常采用大量分区。当n很大，并且尝试成功的概率(1/n)很小时，二项分布可以近似为泊松分布。臻准数字PCR技术

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