數(shù)字PCR是繼實時熒光定量PCR之后新興的種核酸絕對定量分析技能。經(jīng)過將含有樣本的數(shù)字PCR反響液渙散到不計其數(shù)個獨立的微單元中,在PCR擴增后對每個微單元中的熒光信號進(jìn)行判讀,計算出陰性和陽性的數(shù)量,蕞終利用泊松分布等統(tǒng)計學(xué)公式和軟件對結(jié)果進(jìn)行計算分析,然后完成靶標(biāo)分子的絕對定量。 數(shù)字PCR不依賴標(biāo)準(zhǔn)曲線定量,并且不受PCR擴增效率影響,具有g(shù)eng高靈敏度和準(zhǔn)確度。
數(shù)字PCR的實際檢測過程中,卻發(fā)現(xiàn)許多情況下的準(zhǔn)確性未達(dá)到試驗的預(yù)期,到底哪些因素會影響其檢測成果的準(zhǔn)確性?
原始樣本濃度
在進(jìn)行數(shù)字PCR檢測之,需確認(rèn)樣本的原始濃度,從而 防止由于樣本濃度過高出現(xiàn)所有微反應(yīng)單元全陽信號或濃度過低出現(xiàn)所有微反應(yīng)單元全陰信號,導(dǎo)致統(tǒng)計學(xué)公式計算誤差而形成檢測結(jié)果的不精確。般來講,樣本的原始濃度需在數(shù)字PCR的動力學(xué)檢測范圍內(nèi)(大多為5個數(shù)量), 理想情況下,當(dāng)陰性分區(qū)為總分區(qū)數(shù)的20.3%時,樣本濃度蕞佳。
樣本總體積
當(dāng)數(shù)字PCR總分區(qū)數(shù)定時,樣本的總加載體積同樣會影響到蕞終的檢測準(zhǔn)確性。比如關(guān)于稀有靶標(biāo)的檢測,假設(shè)待測原始樣本每5ul中含有1個拷貝的靶標(biāo)分子,假如只取5ul參加反響,因為泊松散布的原理,這個靶標(biāo)分子很可能未被包含在5ul的原始樣本中。假如參加反響的樣本體積增加到15ul,就會大大提高待測樣本中該靶標(biāo)分子的檢測概率,然后提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確性。
分區(qū)方法
數(shù)字PCR的分區(qū)方式主要為固相物理分割和 “油包水” 的液滴分區(qū)兩種。
然而,泊松分布計算準(zhǔn)確的提是需要保證每個微反應(yīng)單元體積大小致。“油包水” 液滴生成的過程中,每個液滴的體積大小無法保證完全相同。 液滴之間由于液體表面張力、操作不當(dāng)?shù)扔绊,?dǎo)致其部分發(fā)生融合和破裂。融合使液滴體積變大,破裂則導(dǎo)致有效分區(qū)數(shù)量變少geng增加了交叉污染的風(fēng)險。
另外,還需注意微單元密閉與否。非密閉系統(tǒng)在PCR反響過程中,因為受熱會形成反響系統(tǒng)內(nèi)水分蒸發(fā),然后形成反響系統(tǒng)體積變小,反響濃度隨之添加,同樣也會導(dǎo)致終究檢測結(jié)果的誤差。
樣本反應(yīng)液總有效分區(qū)數(shù)
所謂 有效分區(qū)數(shù),通俗來講是指蕞終生成含有反應(yīng)液的可被計算到蕞終統(tǒng)計學(xué)公式中的微反應(yīng)單元數(shù)。從剛才的介紹中我們已經(jīng)知道,不同的分區(qū)方式會影響到蕞終有效分區(qū)數(shù)。另外, 如何確定實際生成的有效分區(qū)數(shù)也很關(guān)鍵。泊松分布統(tǒng)計是根據(jù)有效分區(qū)數(shù)而非理論分區(qū)數(shù)來計算的。
操作誤差
微反應(yīng)單元制備的成功與否直接影響到蕞終數(shù)字PCR的結(jié)果。想要提高數(shù)字PCR結(jié)果的重復(fù)性及準(zhǔn)確性,就要盡可能避免操作誤差。