Multiplex Digital PCR (dPCR) แสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในด้านอณูชีววิทยา โดยให้ข้อได้เปรียบที่เหนือกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) แบบดั้งเดิม ในฐานะซัพพลายเออร์โซลูชัน Multiplex Digital PCR ฉันตื่นเต้นที่จะเจาะลึกถึงความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีทั้งสองนี้ และเน้นย้ำถึงคุณประโยชน์เฉพาะตัวที่ Multiplex Digital PCR นำมาสู่ตาราง
หลักการของ PCR แบบดั้งเดิมและ Multiplex Digital PCR
PCR แบบดั้งเดิมเป็นเทคนิคที่ได้รับการยอมรับอย่างดีซึ่งใช้ในการขยายลำดับดีเอ็นเอที่เฉพาะเจาะจง ขึ้นอยู่กับการขยายแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลของ DNA เป้าหมายโดยใช้ไพรเมอร์ DNA polymerase และนิวคลีโอไทด์ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในหลอดเดียว และการขยายสัญญาณจะถูกตรวจสอบแบบเรียลไทม์หรือจุดสิ้นสุด ปริมาณของ DNA ที่ขยายจะถูกประมาณตามค่าขีดจำกัดของวงจร (Ct) ใน PCR แบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นจำนวนรอบที่สัญญาณเรืองแสงข้ามขีดจำกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
ในทางกลับกัน Multiplex Digital PCR จะแบ่งพาร์ติชันตัวอย่างออกเป็นปฏิกิริยานับพันหรือหลายล้านปฏิกิริยา แต่ละพาร์ติชันทำหน้าที่เป็นห้องปฏิกิริยาขนาดเล็กอิสระ ตัวอย่างจะถูกเจือจางจนบางพาร์ติชั่นมีโมเลกุล DNA เป้าหมาย ในขณะที่บางพาร์ติชั่นไม่มี หลังจากการขยายขนาด พาร์ติชันจะถูกวิเคราะห์เพื่อพิจารณาว่ามีหรือไม่มี DNA เป้าหมาย โดยการนับจำนวนพาร์ติชันที่เป็นบวกและลบ ทำให้สามารถคำนวณปริมาณสัมบูรณ์ของ DNA เป้าหมายได้โดยใช้สถิติปัวซอง
ความแม่นยำและความไว
ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งระหว่าง Multiplex Digital PCR และ PCR แบบดั้งเดิมอยู่ที่ความแม่นยำและความไว PCR แบบดั้งเดิมเป็นแบบกึ่งเชิงปริมาณ ซึ่งหมายความว่าสามารถให้ปริมาณเชิงสัมพันธ์ของ DNA เป้าหมายเท่านั้น ค่า Ct ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพของปฏิกิริยา PCR คุณภาพของตัวอย่าง และการมีอยู่ของสารยับยั้ง ซึ่งอาจนำไปสู่ความแปรปรวนในผลลัพธ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบตัวอย่างจากแหล่งที่มาหรือเงื่อนไขการทดลองที่แตกต่างกัน
อย่างไรก็ตาม Multiplex Digital PCR ให้การระบุปริมาณที่แน่นอน เนื่องจากนับจำนวนพาร์ติชันที่เป็นบวกและลบ จึงไม่ได้รับผลกระทบจากประสิทธิภาพของปฏิกิริยา ทำให้มีความแม่นยำสูง แม้ที่ความเข้มข้นเป้าหมายต่ำ ตัวอย่างเช่น ในการใช้งาน เช่น การตรวจจับการกลายพันธุ์ที่หายาก หรือการวัดการถอดเสียงที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ Multiplex Digital PCR สามารถตรวจจับเป้าหมายที่ PCR แบบดั้งเดิมอาจพลาดได้
ความสามารถในการมัลติเพล็กซ์
ข้อแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความสามารถในการมัลติเพล็กซ์ โดยทั่วไปแล้ว PCR แบบดั้งเดิมสามารถขยายเป้าหมายได้เพียงหนึ่งหรือสองสามเป้าหมายในปฏิกิริยาเดียว เนื่องจากไพรเมอร์และโพรบที่ใช้สำหรับเป้าหมายที่แตกต่างกันสามารถรบกวนซึ่งกันและกัน นำไปสู่การขยายแบบไม่เฉพาะเจาะจงหรือประสิทธิภาพลดลง
Multiplex Digital PCR ตามชื่อที่แนะนำ สามารถตรวจจับหลายเป้าหมายพร้อมกันในปฏิกิริยาเดียว ซึ่งทำได้โดยใช้สีย้อมเรืองแสงที่แตกต่างกันสำหรับชิ้นงานแต่ละชิ้น แต่ละพาร์ติชันสามารถวิเคราะห์การมีอยู่ของเป้าหมายที่แตกต่างกันโดยพิจารณาจากสัญญาณเรืองแสง ความสามารถในการมัลติเพล็กซ์นี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งาน เช่น การทำโปรไฟล์การแสดงออกของยีน การตรวจหาเชื้อโรค และการวิเคราะห์ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของมะเร็ง ซึ่งจำเป็นต้องตรวจจับหลายเป้าหมายพร้อมกัน
ความอดทนต่อสารยับยั้ง
PCR แบบดั้งเดิมมีความไวสูงต่อการมีอยู่ของสารยับยั้งในตัวอย่าง สารยับยั้งสามารถลดประสิทธิภาพของปฏิกิริยา PCR ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์ที่เป็นลบหรือเท็จหรือการวัดปริมาณที่ไม่ถูกต้อง สารยับยั้งเหล่านี้สามารถมีอยู่ในตัวอย่างทางชีววิทยา เช่น เลือด เนื้อเยื่อ หรือตัวอย่างสิ่งแวดล้อม
Multiplex Digital PCR มีความทนทานต่อสารยับยั้งมากกว่า เนื่องจากตัวอย่างถูกแบ่งออกเป็นปฏิกิริยาเล็กๆ จำนวนมาก ผลของสารยับยั้งจึงถูกทำให้เจือจาง แม้ว่าบางพาร์ติชั่นจะได้รับผลกระทบจากตัวยับยั้ง แต่พาร์ติชั่นที่ไม่ได้รับผลกระทบยังสามารถให้ปริมาณ DNA เป้าหมายที่แม่นยำได้ ซึ่งทำให้ Multiplex Digital PCR เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการวิเคราะห์ตัวอย่างที่ซับซ้อน
การใช้งาน
ความแตกต่างระหว่าง Multiplex Digital PCR และ PCR แบบดั้งเดิมยังส่งผลต่อการใช้งานที่แตกต่างกันอีกด้วย PCR แบบดั้งเดิมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางอณูชีววิทยาตามปกติ เช่น การโคลนยีน จีโนไทป์ และการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนขั้นพื้นฐาน เป็นเทคนิคที่คุ้มต้นทุนและค่อนข้างง่ายในการตรวจจับและขยาย DNA
ในทางกลับกัน Multiplex Digital PCR มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำและความไวสูง ตัวอย่างเช่น ในการวิจัยโรคมะเร็ง สามารถใช้ตรวจหาการกลายพันธุ์ทางร่างกายที่หาได้ยากในตัวอย่างเนื้องอก ในการวินิจฉัยโรคติดเชื้อ สามารถใช้ตรวจหาเชื้อก่อโรคในระดับต่ำในตัวอย่างทางคลินิกได้ ในการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม สามารถใช้ตรวจจับและวัดปริมาณจุลินทรีย์ในตัวอย่างน้ำหรือดินได้
โซลูชัน PCR ดิจิทัลแบบมัลติเพล็กซ์ของเรา
ในฐานะซัพพลายเออร์โซลูชัน Multiplex Digital PCR เรานำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงหลากหลายประเภทเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา ของเราD3200 Droplet Digital PCR System (จีนเท่านั้น)เป็นเครื่องมือล้ำสมัยที่ให้ผลลัพธ์ PCR ดิจิทัลที่แม่นยำและเชื่อถือได้ โดยมีคุณลักษณะการออกแบบที่มีปริมาณงานสูง ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างหลายตัวอย่างพร้อมกันได้
ที่AD3207 ระบบ PCR ดิจิทัลแบบหยดอัตโนมัติเป็นโซลูชันอัตโนมัติที่ปรับปรุงขั้นตอนการทำงาน PCR แบบดิจิทัลให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยลดความตรงเวลาและข้อผิดพลาดของมนุษย์ ทำให้เหมาะสำหรับห้องปฏิบัติการที่มีปริมาณมาก
ของเราPilot1200 เครื่องมือ Digital PCR แบบครบวงจรเป็นเครื่องมือขนาดกะทัดรัดและใช้งานง่าย ซึ่งรวมฟังก์ชันที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการวิเคราะห์ PCR แบบดิจิทัล เหมาะสำหรับทั้งการวิจัยและการใช้งานทางคลินิก
บทสรุป
โดยสรุป Multiplex Digital PCR มีข้อได้เปรียบเหนือ PCR แบบดั้งเดิมหลายประการ รวมถึงความแม่นยำที่สูงกว่า ความไวที่ดีกว่า ความสามารถในการมัลติเพล็กซ์ และความทนทานต่อสารยับยั้งที่มากขึ้น คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการใช้งานที่หลากหลายในอณูชีววิทยา การแพทย์ และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชัน Multiplex Digital PCR ของเรา หรือต้องการหารือเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณ เราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราเพื่อขอคำปรึกษาด้านการจัดซื้อ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการหาทางออกที่ดีที่สุดสำหรับข้อกำหนดด้านการวิจัยหรือการวินิจฉัยของคุณ
อ้างอิง
- Hindson, BJ, Ness, KD, Masquelier, DA, Belgrader, P., Heredia, NJ, Makarewicz, AJ, … & Efcavitch, JW (2011) ระบบ PCR ดิจิทัลแบบหยดปริมาณงานสูงสำหรับการหาปริมาณสัมบูรณ์ของหมายเลขสำเนา DNA เคมีวิเคราะห์ 83(22) 8604 - 8610
- โวเกลสไตน์ บี. และคินซเลอร์ กิโลวัตต์ (1999) PCR ดิจิทัล การดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ, 96(16), 9236 - 9241
- ปินเฮโร เจบี และเชเรอร์ เอสอี (2012) Digital PCR: เทคโนโลยีใหม่สำหรับการวินิจฉัยระดับโมเลกุลที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้น การทบทวนโดยผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับการวินิจฉัยระดับโมเลกุล 12(5) 507 - 516
