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带你了解荧光定量PCR、数字PCR的技术与光学原理解决方案
来源: www.vision-lens.com 发布时间:2023年02月14日
在全球医疗器械行业中,体外诊断是占比最高的细分领域之一,根据诊断原理的不同,体外诊断产品分为分子诊断、免疫诊断、生化诊断等多种类型。其中,分子诊断的灵敏度、特异性、准确性等均较为突出,尤其是在新冠肺炎疫情全球蔓延的大背景下,以PCR为代表的分子诊断技术得到了加速发展。
PCR,即聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)的英文缩写,是一种以DNA双链复制原理为基础,对特定核酸样本进行体外扩增的生物技术,能够将微量的核酸样本迅速拷贝至几百万倍,便于后续的分析研究。该技术源起于20世纪70、80年代,经过几十年的发展,经历了初代传统PCR、第二代荧光定量PCR和第三代数字PCR的演变,在医疗筛查诊断、生命科学基础研究、法医分析鉴定及食品卫生和环境检测等方面得到广泛应用。
荧光定量PCR  

实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)技术,简称qPCR,是在PCR反应体系中加入荧光物质(荧光染料或荧光标记的特异性探针),利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。

与普通PCR相比,实时荧光定量PCR技术是一次由定性技术向定量技术的飞跃。运用该项技术,可以对DNA、RNA样品进行相对定量、定量和定性分析。

(图:荧光定量PCR实验过程)
数字PCR

数字PCR即Digital PCR(dPCR),它是一种核酸分子定量技术。相较于qPCR,数字PCR可让你能够直接数出DNA分子的个数,是对起始样品的定量。PCR实际上是一个在模板DNA、引物(模板片段两端的已知序列)和四种脱氧核苷酸等存在的情况下,DNA聚合酶依赖的酶促合成反应,扩增的特异性取决于引物与模板DNA的特异结合。      


(图:数字PCR技术原理)

根据微反应单元的不同形式,数字PCR产品可分为微板式、微滴式和芯片式等。目前,市场上主要的数字PCR产品主要是基于微滴式和芯片式。

三代核酸检测技术对比:



光学原理解决方案篇

荧光定量PC

(图:荧光定量PCR光路图)

图:荧光定量PCR光谱)

数字PCR


(图:数字PCR光路图)


(图:数字PCR光谱)




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