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大家好，本堂課我們繼續(xù)分析“分”而治之，談?wù)勎⒎磻?yīng)體積的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性對(duì)dPCR定量結(jié)果的影響。
dPCR檢測反應(yīng)體系中模板的拷貝數(shù)濃度是根據(jù)以下公式計(jì)算【1】：
Tc=−ln (1 − p)/Vp
Tc：反應(yīng)體系中模板分子的拷貝數(shù)濃度（copy/µL）
p：陽性納米微孔的比例，Vp是微反應(yīng)的體積【2】。
圖1 納米微孔體積變化對(duì)分區(qū)間樣品分布的影響示意圖
（來源：羅氏診斷整理）
dPCR檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性？
如何控制微反應(yīng)的體積偏差，
微反應(yīng)的形成主要有以下兩種方式：微滴式dPCR（ddPCR）和芯片式dPCR（dPCR）。
微滴式dPCR是將兩種互不相溶的液體的其中一種作為連續(xù)相（油），另外一種作為分散相（水），在水/油兩相表面張力和剪切力共同作用下分散相以微小體積單元的形式存在于連續(xù)相中，從而生成液滴實(shí)現(xiàn)多單元獨(dú) 擴(kuò)增。這種方式具有成本低，容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，在早期推出的dPCR平臺(tái)上被廣泛應(yīng)用。但這種方式的局限性就在于微滴的均一性以及微滴之間的相互干擾直接影響微反應(yīng)單元的數(shù)量以及微滴體積的準(zhǔn)確判斷，即使是同類型的微滴發(fā)生器之間形成的微滴體積也會(huì)存在明顯差異【4】【5】。如果在分析的過程默認(rèn)微滴體積是個(gè)固定值，微滴式dPCR 定量結(jié)果與使用真實(shí)微滴體積計(jì)算的濃度之前有明顯差異【2】。
芯片式dPCR是通過芯片設(shè)計(jì)將納升液體封閉在高通量的微孔或微量通道中進(jìn)行后續(xù)的PCR擴(kuò)增及擴(kuò)增后結(jié)果的熒光判讀。芯片式dPCR生成的反應(yīng)微孔是物理分區(qū)，體積均一，具有較高的穩(wěn)定性，體系之間影響較小， dPCR定量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
但上述兩種分區(qū)方式不論哪一種，微孔反應(yīng)體積的偏差都不容忽視【6】【7】，因?yàn)闃悠返那疤幚矸椒āz測反應(yīng)的體系等因素都會(huì)引起微孔反應(yīng)體積的差異。
因此， dPCR檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性的第二要素是監(jiān)控及校準(zhǔn)微反應(yīng)體積。
納米微孔的體積是影響dPCR檢測結(jié)果的一個(gè)關(guān)鍵因素，選擇合適的微反應(yīng)形成方式可以降低微反應(yīng)體積的偏差。但無論選擇哪種方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)微反應(yīng)體積的監(jiān)測及校準(zhǔn)是 dPCR檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素。因此，dPCR平臺(tái)自帶微反應(yīng)體積監(jiān)測及校準(zhǔn)功能，才能有效把控微反應(yīng)體積對(duì)檢測結(jié)果的影響，從而 檢測的結(jié)果不受微孔體積偏差的影響。
dPCR技術(shù)優(yōu)勢已不需要再贅述，面對(duì)目前市場上眾多的平臺(tái)選擇，如何去篩選適合自身應(yīng)用的dPCR平臺(tái)是關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)：
1. Standardization of nucleic acid tests for clinical measurements of bacteria and viruses. J Clin Microbiol. 2015; 53: 2008–14.
2. Droplet volume variability as a critical factor for accuracy of absolute quantification using droplet digital PCR. Analytical and Bioanalytical Chemistry volume 409, 2017; 6689–6697
3. Considerations for Digital PCR as an Accurate Molecular Diagnostic Tool Clin Chem, Volume 61, Issue 1, 1 January 2015; 79–88.
4. DNA copy number concentration measured by digital and droplet digital quantitative PCR using certified reference materials. Anal Bioanal Chem. 2015; 407:1831–40.
5. Method for measuring the volume of nominally 100 μm diameter spherical water-in-oil emulsion droplets. NIST Spec Publ. 2016; 260-184.
6. Evaluation of a droplet digital polymerase chain reaction format for DNA copy number quantification. Anal Chem 2012; 84:1003–11.
7. Single molecule detection in nanofluidic digital array enables accurate measurement of DNA copy number. Anal Bioanal Chem 2009; 394:457– 67.
