新方法推動(dòng)『DNA殘留檢測』進(jìn)入新篇章

在分子生物學(xué)領(lǐng)域中，準確測量DNA或RNA分子的數量是實(shí)驗的關(guān)鍵步驟。

傳統的PCR技術(shù)在這方面發(fā)揮了重要作用，但它存在著(zhù)一些局限性。為了解決傳統PCR技術(shù)的限制，并提高分子檢測的準確性和靈敏度，數字PCR（dPCR）應運而生。

本文將追溯dPCR的發(fā)展歷程，探討其在分子生物學(xué)研究中的重要性與相關(guān)應用。

dPCR技術(shù)的起源

一般認為，早期的數字PCR可以追溯到20世紀90年代，當時(shí)研究人員使用微小的PCR反應體積來(lái)檢測單個(gè)分子。這種方法被稱(chēng)為限制性酶消化PCR（RE-PCR），它使用限制性酶將DNA分子切成小片段，然后對這些小片段進(jìn)行PCR擴增。

在二十世紀末，研究人員開(kāi)始使用微流控技術(shù)來(lái)制造微小的反應體積。這種方法被稱(chēng)為微滴數字PCR（ddPCR），它可以將單個(gè)DNA分子分隔成數百萬(wàn)個(gè)微小的反應體積中。這種技術(shù)可以提高PCR反應的靈敏度和精確性，并且可以用于檢測罕見(jiàn)的突變和低拷貝數的DNA序列。

dPCR的原理與優(yōu)勢

dPCR是一種基于單分子級別的PCR擴增技術(shù)。與傳統的PCR相比，dPCR將反應混合物分割成更小的單元，使每個(gè)單元中只有一個(gè)分子。通過(guò)限定性稀釋?zhuān)梢源_定反應體系中的模板分子數。然后，利用熒光標記或探針技術(shù)檢測每個(gè)單元中是否存在目標序列，并計算目標分子的絕對數量。

dPCR的優(yōu)勢dPCR在許多方面優(yōu)于傳統PCR。首先，作為一種絕對定量的方法，dPCR能夠提供更高的靈敏度和準確性，尤其對于低豐度的目標分子。其次，由于每個(gè)單元都是獨立擴增和檢測的，因此dPCR對于抑制物的影響更小，結果更可靠。此外，dPCR還具有較寬的動(dòng)態(tài)范圍和更好的檢測限度，能夠檢測罕見(jiàn)突變和微小的拷貝數變化。

?dPCR的應用

dPCR已廣泛應用于宿主細胞DNA殘留檢測、基因表達分析、突變檢測、病原體檢測和液體活檢等領(lǐng)域。在基因表達研究中，dPCR能夠準確測量不同基因的表達水平，并發(fā)現低豐度的轉錄變異。在突變檢測中，dPCR能夠檢測罕見(jiàn)突變，對于腫瘤早期診斷和治療選擇具有重要意義。在病原體檢測方面，dPCR的高靈敏度和準確性使其成為檢測感染病原體的理想工具。在液體活檢中，dPCR可以通過(guò)檢測循環(huán)腫瘤DNA來(lái)監測腫瘤動(dòng)態(tài)變化，為腫瘤的診斷和治療提供重要依據。

未來(lái)，dPCR可能會(huì )被更廣泛地應用于許多領(lǐng)域，包括醫學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)和食品安全等。在醫學(xué)領(lǐng)域，dPCR可以用于檢測癌癥和其他疾病的DNA標記物，以及監測藥物治療的效果；在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，dPCR可以用于檢測水和土壤中的微生物和污染物。在食品安全領(lǐng)域，dPCR可以用于檢測食品中的病原體和污染物。