PCR 擴增 DNA 是實驗室中常用的基礎技術(shù)，隨著技術(shù)的發(fā)展，其應用范圍不斷擴展，包括臨床檢測。定量 PCR (qPCR) 是一種可靠的已建立的方法，允許對靶 DNA 進行相對定量，例如基于 PCR 的冠狀病毒測試使用 qPCR。相比之下，數(shù)字 PCR (dPCR) 或液滴數(shù)字 PCR (ddPCR) 使用類似的化學方法檢測 DNA 序列，但在許多微小體積或液滴中進行檢測，利用數(shù)學的力量提高信噪比。

雖然 qPCR 和 dPCR 有很多相似之處和不同之處，但在與 PCR 專家交談時，有幾個重要的品質(zhì)更加突出。隨著時間的推移，PCR 技術(shù)在不斷發(fā)展，因此這些品質(zhì)也可能會隨之改變。本文旨在討論當今 qPCR 和 dPCR 技術(shù)之間的一些重要區(qū)別，以及它們在不同領域的最佳應用。

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靈敏度，以及絕對與相對定量

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在實驗室和診所中越來越多地使用 dPCR

dPCR 的靈敏度提高使得研究實驗室和診所都受益?！半S著細胞和基因治療研究和開發(fā)的不斷發(fā)展，開發(fā)人員越來越多地轉(zhuǎn)向 dPCR 來精確測量不同的目標，包括工程病毒載體、基因編輯事件、質(zhì)粒和完整衣殼，”Paul Hung 表示。

在臨床領域，如腫瘤學和器官移植等方面，dPCR 檢測稀有 DNA 的能力以及量化稀有 DNA 中微小但有顯著的倍數(shù)變化，也受到了青睞。例如，dPCR 被用于檢測癌癥患者的循環(huán)腫瘤 DNA，并評估細胞和基因治療的正確劑量?！半S著精準醫(yī)學變得越來越主流，我們預計 ddPCR 將在臨床中變得更加普遍，因為 ddPCR 可以檢測腫瘤負荷響應癌癥治療的微小變化，”Marwan Alsarraj 表示?！袄?，使用 ddPCR 進行連續(xù)監(jiān)測可以使腫瘤學家識別治療后有復發(fā)風險的患者。”然而，在某些情況下，qPCR仍然是臨床應用的首選方法，因為它更快速，更易于使用，并且可以在更大的樣本集中進行相對定量。

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動態(tài)范圍和靈活性

盡管 dPCR 在靈敏度方面表現(xiàn)出色，但在許多其他應用中，qPCR 仍然是最佳選擇。"我們建議我們的客戶在基因表達中使用 qPCR，因為它的動態(tài)范圍很廣；其量化不同表達水平、區(qū)分剪接變體和多重分析的能力；及其高通量應用和自動化的能力，" Marwan Alsarraj 表示。實際上，在實驗室和監(jiān)管環(huán)境中，qPCR 更為廣泛應用，并且被廣泛用于基因、健康狀況或傳染病的篩查。

在分析大量樣本時，qPCR 可能比 dPCR 更為經(jīng)濟實惠。"qPCR 本質(zhì)上是一種靈活且具有成本效益的技術(shù)，可滿足許多研究需求，使研究人員能夠選擇適合其特定需求的耗材，包括多種反應化學、分析選項和易于互換的塑料，" Paul Hung 表示。"在生物制藥行業(yè)，qPCR 被用于單克隆抗體、疫苗、細胞和基因治療以及生物仿制藥的制造過程中，作為質(zhì)量控制和基因分析的工具。"

隨著不斷的創(chuàng)新和廣泛的使用，qPCR 的應用只會擴大。"科學家們不斷發(fā)現(xiàn)使用 qPCR 的新方法，因為它已經(jīng)從基因表達擴展到制造和診斷的過程測試，"Alsarraj 表示。"我們希望隨著技術(shù)核心應用的成熟，創(chuàng)新將繼續(xù)下去。"

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盡管 qPCR 曾經(jīng)在多重檢測方面具有優(yōu)勢，但數(shù)字 PCR（dPCR）正在迅速成為發(fā)展更高的多重檢測功能的平臺。例如，Stilla Technologies 的 naica ®系統(tǒng)等平臺可以運行 30 重或更多的 dPCR 反應?！耙恍┛蛻艨梢栽?naica ®系統(tǒng)上運行與在 qPCR 儀器上相同的分析，但他們只運行一次樣品并獲得絕對定量，而不是依賴標準曲線并不得不重復運行他們的樣品，”Stilla Technologies 全球營銷和商業(yè)運營副總裁 Matthew Grow 表示?！霸?naica ®系統(tǒng)為研究人員提供了查看擴增和檢測效率的能力，一直到單個液滴的水平，每個 PCR 反應在他們珍貴的樣本中并行發(fā)生?！?/span>

隨著 dPCR 能夠檢測稀有基因表達或癌癥相關的拷貝數(shù)變異事件，更多的多路復用可能會揭示更多未來使用的途徑?！岸嘀?dPCR 是對當前下一代測序技術(shù)的出色補充，可以讓醫(yī)院實驗室有機會進行更多的內(nèi)部患者檢測，而不必與外包或集中式實驗室合作，”Matthew Grow 指出。