数字PCR(dPCR)是常规PCR的改进版本,无需标准曲线即可提供核酸的绝对定量。将样品分割成数千个微小的独立反应,扩增后计数阳性与阴性分区的数量。
数字PCR的工作原理
- 分割
含有样品、引物、探针和聚合酶的PCR混合物被分成数千个纳升级别的分区。这可以使用带微孔的芯片、油乳液中液滴(液滴数字PCR)或其他方法完成。每个分区包含零个或至少一个目标DNA拷贝。
- 扩增
分割后的样品经历标准热循环。在每个分区中,PCR独立进行。含有目标DNA的分区产生扩增产物,而空分区不产生任何产物。
- 终点检测
扩增后,分析每个分区的荧光。含有扩增目标DNA的分区记为阳性(荧光),不含的记为阴性。不需要定量循环(Ct)——每个分区只是简单的是/否读数。
- 泊松统计
由于分割是随机的,一些分区可能含有多个目标拷贝。使用泊松统计根据阴性分区的比例计算原始样品中目标分子的绝对数量。
- 应用
数字PCR高度精确,用于量化稀有突变、检测低丰度病原体、分析拷贝数变异和验证NGS结果。它比qPCR对PCR抑制剂的敏感性更低,并且无需标准品即可提供绝对定量。