【Experimental Techniques Series- Quantitative analysis methods of Digital PCR】

Date: 2025-3-28

       數位PCR (Digital PCR, dPCR)與即時定量PCR (Real time PCR,qPCR)的基本技術相似,目的都是測定樣品中的核酸含量,但dPCR與qPCR最大的區別就在於定量方式的不同。qPCR 依賴於擴增過程中的螢光變化來進行相對定量,而 dPCR 則基於終點分析與泊松分佈 (Poisson Distribution)來確定目標分子的絕對數量。

  1. 隨機分配目標分子

先將DNA/RNA樣本被隨機分配到大量獨立的反應分區 (如液滴或微孔)。

每個單元內可能含有 0 個、1 個或多個目標 DNA/RNA 分子。

  1. PCR擴增與螢光偵測

各個分區內的DNA或RNA進行獨立的PCR擴增,通常使用螢光探針 (如TaqMan探針)進行標記。

只要某個分區內有目標DNA存在並成功擴增,該分區就會顯示螢光訊號 (陽性)。

若無目標DNA或未能擴增,則該分區不發出螢光訊號 (陰性)。

  1. 絕對定量 (Poisson)

記錄陽性與陰性的反應單元數量。

如果 DNA 完全均勻地分配,每個分區只會含有0或1個DNA分子,那麼只要計數陽性分區數,就能直接知道目標分子的數量。但實際情況中,有些分區可能含有2個或更多的DNA分子,因此我們需要用泊松分佈公式來進行修正,從而準確推算出DNA的原始拷貝數。

公式 : λ = -ln [1-(k/n)] 

λ 為每個分區的平均 DNA 拷貝數

k 為陽性分區數

N 為總分區數

計算出 λ後,可推算出樣本中標靶分子的總濃度。

 

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