Чем цифровая система ПЦР отличается от традиционных методов ПЦР?

В молекулярной биологии и клинической диагностике система цифровой ПЦР появилась как преобразующий инструмент, который переопределяет то, как мы обнаруживаем и количественно оцениваем нуклеиновые кислоты. Традиционные методы ПЦР, такие как обычная ПЦР и количественная ПЦР (КПЦР), в течение десятилетий служили основой молекулярной диагностики. Тем не менее, они поставляются с ограничениями в чувствительности, количественной точности и воспроизводимости. Напротив, цифровая ПЦР предлагает точную, абсолютную количественную оценку и повышенную надежность, что делает ее превосходной альтернативой для конкретных приложений. В этой статье сравнивается цифровая ПЦР с традиционными методами ПЦР, чтобы лучше понять их сильные стороны, ограничения и развивающиеся роли в современной молекулярной диагностике.

Понимание традиционных методов ПЦР

Обычная ПЦР - это метод, используемый для амплификации последовательностей ДНК посредством повторного термического цикла. Процесс включает в себя денатурацию, отжиг праймеров и расширение прядей ДНК с использованием полимеразы так. После усиления продукты визуализируются на геле, что дает качественные результаты.

Количественная ПЦР (QPCR) или ПЦР в реальном времени добавляет систему обнаружения на основе флуоресценции, которая позволяет контролировать амплификацию ДНК в реальном времени. В то время как QPCR может оценивать количество ДНК в образце, он опирается на эталонные стандарты и чувствителен к изменениям эффективности, реагентов и чистоты образца. Количественная оценка является относительной, а не абсолютной.

Ограничения традиционных методов ПЦР включают:

• Зависимость от стандартных кривых для количественной оценки

• Снижение чувствительности для обнаружения мишеней с низкой копией

• Ограниченная толерантность к ингибиторам, присутствующим в сложных биологических образцах

• Потенциал для перекрестного загрязнения и человеческой ошибки во время ручной работы

Эти ограничения вызвали необходимость в более продвинутых методах, таких как цифровая система ПЦР.

Что отличает цифровую систему ПЦР?

Цифровая система ПЦР (DPCR) представляет собой развитие метода ПЦР, которая разделяет образец ДНК на тысячи или даже миллионы микрореакций перед усилением. Каждый раздел в идеале содержит ноль или одну копию последовательности ДНК -мишени. После термического цикла каждый раздел оценивается для флуоресценции, и абсолютная количественная оценка достигается с использованием статистического анализа Пуассона.

Ключевые различия цифровой ПЦР включают:

1. Абсолютное количественное определение
В отличие от QPCR, которая предлагает относительное количественное определение на основе эталонных кривых, цифровая ПЦР обеспечивает абсолютное количественное определение. Это делает его идеальным для приложений, где является критической точкой, таких как редкое обнаружение мутации и анализ числа копий генов.

2. Высокая чувствительность и точность,
поскольку каждый раздел работает как независимая реакция ПЦР, цифровая система ПЦР может обнаруживать молекулы отдельной ДНК. Это позволяет идентификации целей с низким содержанием, которые могут пропустить традиционные методы.

3. Повышенная устойчивость к ингибиторам
Цифровая ПЦР переносит ингибиторы, обычно встречающиеся в сложных образцах (например, кровь, почва или пищевые матрицы), снижая шансы на ложные негатив или ошибки количественной оценки.

4. Улучшенная воспроизводимость
с помощью его компартментализированного подхода и снижения зависимости от эффективности реакции, цифровая ПЦР дает более последовательные результаты по разным лабораториям и пользователям.

5. Интегрированная технология.
Последние платформы, такие как сканер Biochip от Rainsure , предназначены для беспроблемной работы с цифровыми системами ПЦР , обеспечивая высокопроизводительное обнаружение, визуализацию в реальном времени и экспорт данных для углубленного анализа.

Сравнительная таблица: цифровая ПЦР против традиционной ПЦР

Применения цифровых систем ПЦР в современных исследованиях

Высшая точность и надежность цифровой ПЦР делают его незаменимым в различных областях:

- Онкология : обнаружение редких соматических мутаций, мониторинг биопсии жидкости и минимального отслеживания остаточных заболеваний.

- Инфекционное заболевание : количественная оценка вирусных или бактериальных нагрузок, особенно при инфекциях на ранней стадии или сценариях с низким вирусным титром.

- Генетические исследования : идентификация вариаций числа копий генов, обнаружения SNP и валидации CRISPR.

- Экологические и продовольственные тестирование : обнаружение содержания ГМО, патогенов с водой или пищевых бактерий в следовых количествах.

Почему сканер биочип

Чтобы полностью использовать возможности цифровой системы ПЦР , точное оборудование для обнаружения имеет решающее значение. Сканер Biochip с помощью дождей спроектирован для высокопроизводительного сканирования биочипов с высоким разрешением, используемых в цифровых рабочих процессах ПЦР. Это гарантирует:

• Точное обнаружение флуоресценции для цифрового количественного определения

• Широкая совместимость с различными форматами чипов

• Удобное программное обеспечение для визуализации и анализа данных

• Быстрая пропускная способность , подходящая для исследовательских и клинических лабораторий

Объединив цифровую систему ПЦР с ПЦР с сканером Biochip , исследователи могут оптимизировать свои рабочие процессы, снизить частоту ошибок и достичь высоких уровней точности в своих результатах.

Заключение

Цифровая система ПЦР представляет собой большой скачок вперед в молекулярной диагностике. Он устраняет неопределенности, связанные с традиционными методами ПЦР, предлагая исследователям надежный, чувствительный и воспроизводимый метод для абсолютной количественной оценки. Поскольку научные запросы становятся все более сложными и требуют более высокой точности, цифровая ПЦР выделяется как необходимое обновление как для исследований, так и для клинических условий.

Такие платформы, как сканер биочип, дополняют рабочий процесс цифровой ПЦР, путем повышения точности обнаружения, гарантируя, что каждая целевая молекула учитывается. Независимо от того, изучаете ли вы биомаркеры рака или ДНК окружающей среды, обновление цифровой системы ПЦР может значительно повысить качество ваших результатов.