
qx200-微滴式数字pcr.pdf
16页Droplet Digital PCR QX200™ PCR 微滴式数字系统 始于微滴 发现未知 微滴式数字 PCR ( ddPCRTM ) 是 Bio-Rad 独特的数字 PCR 技术ddPCR 可对 DNA 或 RNA 分子采用绝对定量的方式进行分析, 具有无可比拟的精确性, 不再需要标准曲 线ddPCR 大大提升了数字 PCR 技术的可扩展性与实用性现在, 全新的 QX200 微 滴式数字 PCR 系统已经面市, 与您一起探索未知、 以前所未有的角度发现新世界 PCR 技术通过对样品的随机分布以及后续的统计学分析而迈入 “ 数字化 ” 时代QX200 系 统采用先进的微流体技术, 每份样品可生成 20,000 个高度均一的纳升级微滴并且还可通 过反应孔合并对高达数以百万计的微滴进行分析, 实现单份样品更高的检测灵敏度, 使定量 分析达到一个全新的水准 凭借简便、可靠的特点, 微滴式数字 PCR 已经在癌症分子标志物的发现, 传染病研究, 基 因组结构变异分析, 基因表达分析等领域展现出了强大的优势但这仅仅是一个开始, Bio-Rad 希望与您一起踏上微滴式数字 PCR 开启的发现之旅! Bio-Rad Laboratories, Inc. WHAT’S IN A DROPLET? ■ ■ ■ 明了 主要优势 兼容 TaqMan 探针或 EvaGreen 无需标准曲线,实现绝对定量分析 实现超高灵敏度或高通量的样品分析 快捷 实验流程 微滴式数字 PCR 的实验流程简单、友好:一次可处理 8 个样品; 实验流程扩展性 好,可在 5 个小时内完成 96 个样品的分析; 一天内更可运行多次实验满足高通量样 品实验室的要求。
Bio-Rad QX200 ddPCR 系统结合了油包水乳化微滴技术与微流体技术 QX200 系统由两部分组成 ̶ 微滴发生器和微滴分析仪微滴发生器可将每个样品生成 20, 000 均一的纳升级微滴,目的片段和背景序列在微滴中随机分布,每个微滴都是 一个独立的反应器随后微滴被转移到 96 孔 PCR 板中,在普通 PCR 仪上完成 扩增 PCR 扩增后,微滴分析仪对微滴逐个进行荧光检测相比于阴性微滴,包 含至少一个目标 DNA 或 RNA 分子的阳性微滴的荧光信号强度增加最后根据 泊松分布,通过阳性微滴的比例给出目标分子的绝对拷贝数 QX200 系统兼容 TaqMan 水解探针和 EvaGreen 检测 此外,灵活的设计使得用户 既可通过合并反应孔实现超灵敏的核酸检测,也可以通过一个反应孔运行一个样本实 现高通量的样品检测 For more information, visit www.bio- 13572468 DG8™ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 1 2 3 4 Workfl ow 制备微滴 将 ddPCR 反应混合液转入 DG8 微滴发生卡相 应的孔内 使用 EvaGreen 或水解 探针进行 PCR 扩增 将经过微滴化处理的样品转移到 96 孔 PCR 反 应板中,并封膜 运行 PCR 程序 读取并分析结果 PCR 结束后,将 PCR 反应板置于 QX200 微滴 分析仪内 制备含有核酸样品的 ddPCR 反应液 将核酸样品、引物( 探针 ) 、 Bio-Rad dd PCR 预混液混合均匀 或经过验证的 PrimerPCR ddPCR assay 每次运行可以生成 8 x 20,000 个微滴 目的片段( )和背景序列( ) 随机分布到 微滴内 微滴荧光信号的逐个检测、分析 使用 QuantaSoft TM 软件进行浓度( copies/μl ) 计算 微滴发生卡 Bio-Rad Laboratories, Inc. WHAT’S IN A DROPLET? 癌症 Bio-Rad QX200 ddPCR 系统为癌症分子标志物定量分析提供了无与伦比的灵敏度, 突破了其他方法的局限性。
使用微滴式数字 PCR 技术,研究人员现在能够实现对突变 位点更细微的定量分析,更好地明确其在癌症中的相关作用 定量 分子标志物 实现肺癌相关的表皮生长因子受体( EGFR ) 中 T790M 突变的检测,可以更好地评估 抗酪氨酸激酶抑制剂的治疗然而,由于其他技术检测灵敏度有限,无法在高背景 EGFR 野生型中可靠地检测到 T790M 突变目前已有研究人员使用 ddPCR 技术开发出精确 性很高的检测方法,以准确定量 T790M 的浓度 成功案例 在一份给定的样本中,相比于野生型 DNA,癌症相关的突变序列比例较低,经常无法 检测凭借其超高灵敏度,QX200 系统可以很容易地定量分析低至 1/1,000,000 ( 0.0001% )的突变频率之前用任何方法都无法实现准确、稳定检测的样本,现在 可以使用微滴式数字 PCR 轻松进行定量分析 For more information, visit www.bio- 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 2000 4000 6000 8000 HEX amplitude FAM amplitude A 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 2000 4000 6000 8000 HEX amplitude FAM amplitude B C 2000 1500 1000 500 0 6 5 4 3 2 1 0 100% 100% 100% Mutant Mutant Mutant wild type wild type wild type Sample Concentration, copies/µl Fractional abundance, % 1590 1680 1880 1920 1850 3.773.783.76 73.675.3 72.4 1640 000 Cancer Biomarkers BRAF V600E 突变检测 QX200 系统的高灵敏度可以确保使用 PrimePCR ddPCR assays 对野生型 DNA 背景下的 BRAF V600E 突变进行定量分析。
A, QuantaSoft 软件 2-D 荧光强度图显示突变型: 野生型混合样本( 3 个 重复 ) 图上的黑色簇为阴性微滴,绿色簇 为野生型 DNA 阳性微 滴,蓝色簇为突变型 DNA 阳性微滴,橙色簇为突变型和野生型 DNA 均为阳性的微滴B,2-D 荧光强度图显示野生型样本( 3 个重复 ) C,丰度分数图中显示为突变 DNA 在野生型背景 DNA 中的频率百分 比( 橙色标记 ) 蓝色标记代表突变型 DNA 的 浓度( copies /μl ) ( 3 个重复 ) ,绿色标记代表野生型 DNA 的浓度( copies /μl ) ( 3 个重复 ) QuantaSoft 软件所生成的误差线表示 95% 的置信 区间 Bio-Rad Laboratories, Inc. G WHAT’S IN A DROPLET? 病毒 精确的病毒载量分析对于阐释疾病病程、后续治疗及疗效评估是至关重要的 病毒载量的波 动,即使只下降了非常低的水平,意义却是显著的在对病原体的研究中,能否实现准确 而可靠的病毒 DNA 或 RNA 定量分析,关系到实验的成败 研究人员比较了 qPCR 和 ddPCR 方法检测临床样本中残留的人类免疫缺陷病毒( HIV ) , 其中包括功能性治愈的 HIV 感染婴儿。
研究人员发现,在检测百万个细胞内的 HIV DNA 拷贝数时,相比于 qPCR,ddPCR 的灵敏度提升了 5 倍在检测病毒长末端重复序列 ( 2-LTR 环 )时,ddPCR 比 qPCR 灵敏 20 倍 成功案例 载量 洞察 QX200 系统的高灵敏度可以确保从复杂样本中准确测定极其微量的病毒核酸分子除了精确 性和可靠性,QX200 系统还可以为用户提供高通量的样本处理流程 For more information, visit www.bio- 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 A 0 2000 4000 6000 8000 10000 HEX amplitude 0 2500 5000 10000 20000 40000 HSV-1, copies/well FAM amplitude 2500 2000 1500 1000 500 0 2500 2000 1500 1000 500 0 B Channel 1 concentration, copies/µl Channel 2 concentration, copies/µl 1030 0 1030103010401030 1960 975 1030 484 240 125 Viral Load 单纯疱疹病毒和 β2 微球蛋白检测 ddPCR 可使用双重反应精确定量检测单纯疱疹病毒 1 型( HSV - 1 ) 和 ß2 微球蛋白( B2M ) ,且重复性极佳。
A, ,2- D 荧光强度图显示 样本中含有 10, 000 个拷贝 / 孔 HSV-1 和 20, 000 个拷贝 / 孔的 B2M( 3 个重复 )黑色簇为阴性微滴 ,,绿色簇为 HSV-1 阳性微 滴 ,蓝色簇为 B2M 阳性微滴 ,橙色簇为两个 HSV-1 和 B2M 均 为阳性的微滴B,浓度图显示在以 20, 000 拷贝 B2M( 66 ng 人 类基因组 DNA ) 作为背景的条件下 , HSV-1 浓度梯度从 0 到 40, 000 拷贝的样本浓度( 3 个重复 )蓝色标记表示 HSV-1 copies / μl ,绿色标记表示 B2M copies / μl QuantaSoft 软件所 生成的误差线表示 95% 的置信区间 Bio-Rad Laboratories, Inc. WHAT’S IN A DROPLET? 基因组 在人类基因组中,拷贝数变异( CNV )是个体差异的一个重要来源CNV 与癌症,神经系统和 自身免疫性疾病,药物不良反应有密切的关系可靠地识别这类 CNVs 是开创性研究的一项 重要手段 研究人员研究一个参与人类大脑尺寸进化的高度重复基因,亟需一种方法来验证待测样品中微小 的 CN 变异。
实验证明微滴式数字 PCR 比之前使用的方法更有效,更精确地检测到高 CN 状态 下的微小差异,且重复性极佳这些 CNV 定量分析的提升将有助于研究人员对神经源性疾病, 如微 / 大头畸形,精神分裂症和自闭症等进行更深入地研究 变异 区分 成功案例 拷贝数( CN ) 评估的主要技术瓶颈是如何在统计置信度下有效区分连续的 CN从根本上 说,随着 CN 增加,目标遗传物质之间的差异百分比下降,这使得 CNV 的检测更加困难 QX200 系统通过在成千上万个微滴中进行 CNV 特定片段的扩增反应,实现在卓越的统计置信 度下,对更高连续拷贝数( 例如 5 vs. 6 )的区分 For more information, visit www.bio- 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 A 0 1000 2000 3000 4000 5000 HEX amplitude FAM amplitude 14 12 10 8 6 4 2 0 NTC NTC CN1 CN1 CN2 CN2 CN3 CN3 CN5 CN5 CN6 CN6 CN11 CN11 CN13 CN13 Sample B Copy number 1.04 2.13 3.03 4.。












