德国赛默飞数字PCR技术

基于数字PCR技术平台，塔歌生物成功地开发了胎儿染色体非整倍体(T21,T18和T13)无创产前筛查试剂盒（数字PCR-NIPT），并已完成数百例临床样本验证。数字PCR-NIPT的阳性检出率和NGS相似，且成本接近血清学，可以在上述应急策略中取代血清学作为灵敏度和特异性更高的初筛方法，以有效提高阳性检出率，降低需要复筛的假阳性样本数和节省总的筛查成本。数字PCR应用前景广阔，可用于病原微生物检测、基因检测、无创产前筛查、测序结果验证等领域。但目前，大多数医院采购的数字PCR仪器是用于科研层面，在临床应用上仍处于起步阶段，未得到普遍应用。数字PCR即Digital PCR（dPCR)，它是一种核酸分子定量技术。德国赛默飞数字PCR技术

根据泊松分布的定义和适用条件可知，如果我们设微液滴总数为N，投入的靶序列拷贝数为M，那么“每个微液滴中的靶序列拷贝数”的概率分布是近似满足泊松分布的。理解之前，首先要明确一点，在检测的过程中，并不是说一个样本中检测到了几个亮点，这个反应当中就有几个目标基因的拷贝。因为目标基因的片段，在微滴当中的分布，是符合泊松分布的（也就是说进不进的概率相等，并且相互独立）。所以，一个发光的微滴中，可能有一个或者三个四个，甚至更多个目标基因的拷贝。因此，发光的微滴数与原始的基因拷贝数并不是一对一的对应关系。广州一体化数字PCR仪器在数字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。

基于微滴的QX100dPCR仪，利用油包水技术，将样品平均分配到20000个微滴油包水中，利用微滴分析仪对微滴进行分析。2012年RainDance公司推出了RainDropdPCR仪，在高压气体驱动下，将每个标准反应体系分割成包含100万至1000万个皮升级别微滴的反应乳液。数字PCR就形成了2大派别，芯片式和微滴式。不论是哪种数字PCR，其原理都是有限稀释，终点PCR和泊松分布。将含有核酸模板的标准PCR反应体系，平均分配成几万个PCR反应，分配到芯片或微滴中，使每个反应中尽可能含有一个模板分子，进行单分子模板PCR反应，通过读取荧光信号的有或无进行计数，经过统计学泊松分布的校准进行定量。

数字PCR是一种核酸分子定量技术。当前核酸分子的定量有三种方法，光度法基于核酸分子的吸光度来定量；实时荧光定量PCR（RealTimePCR）基于Ct值，Ct值就是指可以检测到荧光值对应的循环数；数字PCR是的定量技术，基于单分子PCR方法来进行计数的核酸定量，是一种定量的方法。主要采用当前分析化学热门研究领域的微流控或微滴化方法，将大量稀释后的核酸溶液分散至芯片的微反应器或微滴中，每个反应器的核酸模板数少于或者等于1个。这样经过PCR循环之后，有一个核酸分子模板的反应器就会给出荧光信号，没有模板的反应器就没有荧光信号。根据相对比例和反应器的体积，就可以推算出原始溶液的核酸浓度。杨雁峰博士坚信数字PCR是可以应用于无创产前筛查的理想技术之一，这也是他2016年创立塔歌生物的初衷。

ThermoFisherQuantStudio3D是另一个经典的芯片式数字PCR平台，其基本的检测流程是：将反应液加入到涂布器中，通过涂布器将反应液均匀涂布在有20000个微孔的芯片上，将芯片放在PCR仪上扩增，将芯片放入读取仪中采取拍照的方式读取荧光信号。操作较为复杂，整个过程在封闭的芯片中进行，污染的风险较低。STILLANaica是一个较新的数字PCR平台，基本的检测流程是：将反应液加入芯片，将芯片放入微滴生成扩增系统，生成30,000个微滴单层平铺于芯片中，PCR扩增在芯片上完成。然后将扩增后的芯片转移至微滴阅读分析系统，采取拍照的方式读取荧光信号。由于整个过程在封闭的芯片中进行，污染的风险较低。拷贝数变异、突变检测、基因相对表达研究、二代测序结果验证、miRNA表达分析、单细胞基因表达分析等。深圳双螺旋生物仪器数字PCR分析应用

dPCR可直接溯源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。德国赛默飞数字PCR技术

对于检测需要高灵敏度以及技术确认的情况下，数字PCR技术也可以发挥重要作用。技术数据表明，数字PCR技术对的比较低检测下限可到2copies/ml，比qPCR灵敏度提升了100倍。经测试，数字PCR在检测和诊断的某些方面优于金标准qPCR，尤其是在低病毒载量样本中，相比起qPCR，数字PCR特异性、灵敏度、重现性和检测限受影响更小。因此，未来预计数字PCR技术也将在类疾病中得到更加广的应用。数字PCR的应用甚广，除了可应用于进行突变的检测以外，也可运用于基因扩增的检测。通过数字PCR技术可建立多重荧光体系，用于同时检测比如非小细胞肺中常见的MET和HER2耐药扩增。有研究报道，使用数字PCR技术对436例非小细胞肺样品进行检测，并挑选样本验证了数字PCR与RNA fish的检测一致性。结果表明，该数字PCR技术在保证了基因扩增检测准确性的同时，还节约了检测时间。德国赛默飞数字PCR技术

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