Мультиплексная цифровая ПЦР (дПЦР) представляет собой значительный прогресс в области молекулярной биологии, предлагая явные преимущества по сравнению с традиционной полимеразной цепной реакцией (ПЦР). Как поставщик решений Multiplex Digital PCR, я рад углубиться в различия между этими двумя технологиями и подчеркнуть уникальные преимущества, которые дает Multiplex Digital PCR.
Принципы традиционной ПЦР и мультиплексной цифровой ПЦР
Традиционная ПЦР — это хорошо зарекомендовавший себя метод, используемый для амплификации определенных последовательностей ДНК. Он основан на экспоненциальной амплификации целевой ДНК с использованием праймеров, ДНК-полимеразы и нуклеотидов. Реакция происходит в одной пробирке, а амплификация контролируется в режиме реального времени или в конечной точке. Количество амплифицированной ДНК оценивают на основе значения порога цикла (Ct) в ПЦР в реальном времени, которое представляет собой количество циклов, при которых сигнал флуоресценции пересекает заранее определенный порог.
С другой стороны, мультиплексная цифровая ПЦР разделяет образец на тысячи или миллионы отдельных реакций. Каждая перегородка действует как независимая мини-реакционная камера. Образец разбавляется таким образом, что некоторые разделы содержат целевую молекулу ДНК, а другие нет. После амплификации разделы анализируют для определения наличия или отсутствия целевой ДНК. Подсчитав количество положительных и отрицательных разделов, можно рассчитать абсолютное количество целевой ДНК с использованием статистики Пуассона.
Точность и чувствительность
Одно из наиболее существенных различий между мультиплексной цифровой ПЦР и традиционной ПЦР заключается в их точности и чувствительности. Традиционная ПЦР является полуколичественной, то есть может обеспечить только относительное количественное определение целевой ДНК. На значение Ct влияют различные факторы, такие как эффективность реакции ПЦР, качество образца и наличие ингибиторов. Это может привести к вариативности результатов, особенно при сравнении образцов из разных источников или условий эксперимента.
Однако мультиплексная цифровая ПЦР обеспечивает абсолютную количественную оценку. Поскольку он подсчитывает количество положительных и отрицательных разделов, это не влияет на эффективность реакции. Это делает его очень точным даже при низких целевых концентрациях. Например, в таких приложениях, как обнаружение редких мутаций или измерение транскриптов с низкой численностью, мультиплексная цифровая ПЦР может обнаруживать цели, которые могут быть пропущены традиционной ПЦР.
Возможность мультиплексирования
Еще одним ключевым отличием является возможность мультиплексирования. Традиционная ПЦР обычно позволяет амплифицировать только одну или несколько мишеней за одну реакцию. Это связано с тем, что праймеры и зонды, используемые для разных мишеней, могут мешать друг другу, что приводит к неспецифической амплификации или снижению эффективности.
Мультиплексная цифровая ПЦР, как следует из названия, может одновременно обнаруживать несколько мишеней в одной реакции. Это достигается за счет использования разных флуоресцентных красителей для каждой мишени. Затем каждый раздел можно проанализировать на наличие различных мишеней на основе сигнала флуоресценции. Эта возможность мультиплексирования особенно полезна в таких приложениях, как профилирование экспрессии генов, обнаружение патогенов и анализ биомаркеров рака, где необходимо одновременно обнаружить несколько целей.
Толерантность к ингибиторам
Традиционная ПЦР очень чувствительна к присутствию ингибиторов в образце. Ингибиторы могут снизить эффективность реакции ПЦР, что приведет к ложноотрицательным результатам или неточному количественному определению. Эти ингибиторы могут присутствовать в биологических образцах, таких как кровь, ткани или образцы окружающей среды.
Мультиплексная цифровая ПЦР более толерантна к ингибиторам. Поскольку образец разделен на множество мелких реакций, эффект ингибиторов ослабляется. Даже если на некоторые разделы влияют ингибиторы, незатронутые разделы все равно могут обеспечить точную количественную оценку целевой ДНК. Это делает мультиплексную цифровую ПЦР более надежным методом анализа сложных образцов.
Приложения
Различия между мультиплексной цифровой ПЦР и традиционной ПЦР также отражаются на различных приложениях. Традиционная ПЦР широко используется в рутинных приложениях молекулярной биологии, таких как клонирование генов, генотипирование и базовый анализ экспрессии генов. Это экономически эффективный и относительно простой метод обнаружения и амплификации ДНК.
С другой стороны, мультиплексная цифровая ПЦР особенно полезна в тех случаях, когда требуется высокая точность и чувствительность. Например, в исследованиях рака его можно использовать для обнаружения редких соматических мутаций в образцах опухолей. При диагностике инфекционных заболеваний его можно использовать для обнаружения патогенов низкого уровня в клинических образцах. В мониторинге окружающей среды его можно использовать для обнаружения и количественного определения микроорганизмов в пробах воды или почвы.
Наши решения для мультиплексной цифровой ПЦР
Как поставщик решений Multiplex Digital PCR, мы предлагаем широкий спектр высококачественной продукции для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов. НашЦифровая капельная система ПЦР D3200 (только Китай)это современный прибор, который обеспечивает точные и надежные результаты цифровой ПЦР. Он отличается высокопроизводительной конструкцией, позволяющей анализировать несколько образцов одновременно.
AD3207 Автоматизированная цифровая система ПЦР капельэто автоматизированное решение, которое оптимизирует рабочий процесс цифровой ПЦР. Это сокращает затраты времени и количество человеческих ошибок, что делает его идеальным для лабораторий с большим объемом работ.
НашPilot1200 «Все в одном» цифровой ПЦР-приборкомпактный и удобный в использовании прибор, сочетающий в себе все необходимые функции для цифрового ПЦР-анализа. Он подходит как для исследовательских, так и для клинических применений.
Заключение
В заключение, мультиплексная цифровая ПЦР предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционной ПЦР, включая более высокую точность, лучшую чувствительность, возможность мультиплексирования и большую толерантность к ингибиторам. Эти особенности делают его мощным инструментом для широкого спектра применений в молекулярной биологии, медицине и науках об окружающей среде.
Если вы заинтересованы в получении дополнительной информации о наших решениях для мультиплексной цифровой ПЦР или хотите обсудить ваши конкретные потребности, мы рекомендуем вам связаться с нами для консультации по закупкам. Наша команда экспертов готова помочь вам найти лучшее решение для ваших исследовательских или диагностических требований.
Ссылки
- Хиндсон, Б.Дж., Несс, К.Д., Маскелье, Д.А., Белградер, П., Эредиа, Нью-Джерси, Макаревич, А.Дж.,… и Эфкавич, Дж.В. (2011). Высокопроизводительная система капельной цифровой ПЦР для абсолютного количественного определения количества копий ДНК. Аналитическая химия, 83(22), 8604 – 8610.
- Фогельштейн Б. и Кинцлер К.В. (1999). Цифровая ПЦР. Труды Национальной академии наук, 96 (16), 9236–9241.
- Пиньейру, Дж. Б., и Шерер, С. Э. (2012). Цифровая ПЦР: новая технология более чувствительной молекулярной диагностики. Экспертный обзор молекулярной диагностики, 12(5), 507 – 516.
