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肿瘤液态活检


肿瘤液态活检是基于人体血液、胸腹水等体液的一类非侵入性病理检测方法,目前主要检测样本有循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞、肿瘤细胞分泌的外泌体、微小RNA等。通过分析样本的核酸信息可为肿瘤的早期筛查、伴随诊断以及预后评估提供可靠的数据支持。

由于肿瘤细胞基因组易突变且肿瘤具有异质性,对患者而言常规取肿瘤组织样检测并不能真实反映患者的整体情况,而频繁取样又会对患者造成无法挽回的身体消耗,加上在血液中夹杂的循环肿瘤DNA极少,常规的手段难以满足检测需求。

数字PCR技术则很好的解决了肿瘤异质性、易突变、肿瘤DNA在血液中含量少等检测难题,BioDigital系列数字PCR产品可将标准的PCR反应通过生物柔性新片,物理分割为20000个微反应单元,在每个微反应单元中含有01及及和少数多个目标分子,在同一反应条件下同时进行20000个平行PCR反应,反应结束进行荧光信号的直接读取,数出目标序列从而实现单分子核酸分析的目的,极大提高检测灵敏度、精准度。

应   用

病原微生物


医学流行性和食源性微生物,包括原生生物、病毒和细菌等。其种类繁多包括朊毒体、寄生虫、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒等。这些病原微生物给人类健康、财产造成巨大损失。甚至新冠病毒已经造成世界性的公共卫生安全事件,目前国内外检测技术逐渐向分子诊断方向发展,传统的生理生化及免疫学的方法,由于传统方法精准度受限,在大样本量的筛查工作中出现漏检的概率非常高。而数字PCR基于单分子水平的检测利用其抗抑制剂、稳定性高、可重复等技术优势极大提高检测的,可以用于有接触史的无症状感染者的筛查、治疗后患者的复查以及在其他检测方法无法识别的疑似样本的确诊。


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生殖健康与遗传病


产前胎儿遗传学检测是预防出生缺陷的重要部分,传统的介入性方法如子宫绒毛活检、羊水穿刺、脐静脉穿刺等会造成1%-3%的流产风险,且混入的母体组织则会影响诊断的准确性。因无创产前基因诊断拥有对孕妇创伤小、检测精度高且最早可提前至孕14周进行。

可以对胎儿的单基因遗传病如遗传性耳聋、血友病、苯丙酮尿症、脊髓性肌萎缩、扩张型心肌病等进行筛查,但由于胎儿游离DNA含量非常低,母体DNA的大量存在对核酸提取及检测技术提出更高的要求,而数字PCR拥有可以在具有大量背景分子干扰的样本中识别极少量的目标分子的特点,在未来检测胎儿染色体异常及单基因病建立成熟方法学后,数字PCR会在产前诊断领域大放异彩。

农业与食品安全


目前在鉴定转基因作物或食品成分时一般采用荧光定量PCR法,这种方法需要依赖于标准品。数字PCR绝对定量、不依赖于标准,对样品中许多常见的PCR抑制剂具有很高的耐受性,且具有更高的重复性,是转基因检测和食品成分检测的理想方法,可以更好的确保食品安全和品质。

核酸检测质控/验证


核酸检测的主要方法包括聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)、一代测序(Sanger测序)、荧光原位杂交(FISH)、高通量测序(next generation sequencing, NGS)等。

NGS可以一次性检测多个基因、全外显子甚至全基因组区域的所有位点,通量高,在多基因核酸检测中具有优势。但NGS在测序过程中,由于试剂差异、人员操作、仪器维护等因素,实际的捕获效率和覆盖度会与期望值存在偏差,因此,对于任何检测项目,每一次测序必须给出靶向区域的覆盖度统计,这是衡量测序质量的重要指标之一。

数字PCR平台可以与NGS协作,实现对测序文库的质量控制,提供对测序文库的定量分析和质量评估信息。一方面,数字PCRNGS 的测序结果进行验证,确保测序结果可信度;另一方面,所得到的结果还包含反映测序文库质量的信息,如接头与接头二聚体、错误连接片段、过长连接片段等,这是当前其他方法所不具备的优势。