数字PCR

技术原理

　　数字PCR( 也可称单分子PCR) 一般包括两部分内容，即PCR 扩增和荧光信号分析。在PCR 扩增阶段，与传统技术不同，数字PCR 一般需要将样品稀释到单分子水平，并平均分配到几十至几万个单元中进行反应。不同于qPCR 对每个循环进行实时荧光测定的方法，数字PCR 技术是在扩增结束后对每个反应单元的荧光信号进行采集。最后通过直接计数或泊松分布公式计算得到样品的原始浓度或含量。数字PCR 的定量方法不依赖于扩增曲线的循环阈值，因此不受扩增效率的影响，也不必采用看家基因和标准曲线，具有很好的准确度和重现性，可以实现绝对定量分析。在未来十年内，医学保健的目标是提供优质高效的个性化医疗。PCR 方法会在实现这个目标的过程中发挥重要作用。相比于传统的PCR，数字PCR 技术有着无可比拟的优势和广泛的应用前景。

数字PCR检测原理

数字PCR检测流程

应用领域

    ·突变/稀有变异检测（Mutation/Rare variant detection）  

     ·拷贝数变异（Copy-number variation）  

     ·进入外周循环（包括血液和粪便）的肿瘤组织核酸分析  

     ·无创产前筛查  ·转化移植检测  ·药理学（Pharmacogenetics）  

     ·基因表达分析（Gene expression analysis）-特别针对单细胞或少量细胞或者血清血浆样品  

     ·线粒体拷贝数分析与线粒体突变分析  

     ·数字PCR可以验证二代测序(NGS)

应用案例

    ·Huggett JF, Foy CA, Benes V et al.(2013) The digital MIQE guidelines: minimum information for publication of      quantitative digital PCR experiments. Clinical Chem 6:892–902.

    ·Absolute quantification by droplet digital PCRversus analog real-time PCR Christopher M Hindson et al. nature  methods | VOL.10 NO.10 | OCTOBER 2013.  

    ·Detection of Cancer DNA in Plasma of Early Stage Breast Cancer Patients Julia A. Beaver*1, Danijela Jelovac  February 19, 2014 American Association for Cancer Research.

     ·Evaluation of a Droplet Digital Polymerase Chain Reaction Format for DNA Copy Number Quantification Leonardo B.  Pinheiro, Victoria A. Coleman,November 28, 2011 American Chemical.  

     ·Qin J, Jones R C, Ramakrishnan R. Studying copy number variations using a nanofluidic platform. Nucleic Acids Res,  2008,36(18): e116.  

     ·Lo Y M D, Fiona M F, Chan K C A, et al. Digital PCR for the molecular detection of fetal chromosomal aneuploidy.  Proc Natl Acad SciUSA, 2007, 104(32): 13116-13121.  

     ·Warren L, David B, Irving L W, et al. Transcription factor profiling in individual hematopoietic progenitors by digital  RT-PCR. Proc NatlAcad Sci USA, 2006, 103(47): 17807-17812.  

     ·Ottesen E A, Jong W H, Stephen R Q, et al. Microfluidic digital PCR enables multigene analysis of individual  environmental bacteria. Science, 2006, 314(5804): 1464-1467.  

     ·Tadmor A D, Elizabeth A O, Jared R L, et al. Probing individual environmental bacteria for viruses by using  microfluidic digital PCR. Science, 2011, 333(6038): 58-62.  

     ·Tian Wang, Hongying Sha. , et al. Polar Body Genome Transfer for Preventing the Transmission of Inherited  Mitochondrial Diseases。Cell 157, 1591–1604, June 19, 2014.