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微滴式数字PCR (ddPCR)

数字PCR即Digital PCR(dPCR),是继一代普通PCR、二代荧光定量PCR之后的第三代PCR技术,其原理是将一个样本分充分稀释,分配到不同的反应单元,每个单元包含少于或等于一个拷贝的目标分子( DNA 模板) ,在每个反应单元中进行单独、平行的PCR反应,扩增结束后对各个反应单元的荧光信号进行统计学分析,以实现绝对定量及稀有等位基因的检测。
与qPCR反应系统不同,数字PCR在扩增前需进行样本稀释,构建多个独立反应单元,每个单元内包含一个或不含目标DNA。这一步预处理目前主要实现方式包括:基于液滴微流控的微滴数字PCR(droplet digital PCR, ddPCR)和基于芯片式微流控的微阵列芯片式PCR。微滴式数字PCR(Droplet Digital PCR, ddPCR)技术是在进行传统的PCR扩增前对样品进行微滴化处理,即将含有核酸分子的反应体系分成成千上万个纳升级的微滴,每个微滴或不含待检基因,或者含有一个基因。经PCR扩增后,逐个对每个微滴进行检测,有荧光信号的微滴判读为1,没有荧光信号的微滴判读为0,根据泊松分布原理及阳性微滴的个数与比例即可得出待检基因的起始拷贝数或浓度。
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微滴式数字PCR 的应用

临床诊断

· 传染性病原微生物(特别是低拷贝微生物)的定性/定量检测、病原抗性基因突变检测、病原分型与鉴定。
· 肿瘤/癌症相关基因变异(突变、融合、甲基化、CNV等早期癌症筛查、伴随诊断、靶向药物治疗、治疗指导、治疗效果监测与评价。
· 肿瘤/癌症相关基因变异(突变、融合、甲基化、CNV等早期癌症筛查、伴随诊断、靶向药物治疗、治疗指导、治疗效果监测与评价。

环境监测

检测水,土壤气体和其他成分中的复杂和低丰度微生物
在病房、实验室、医院和其他环境表面检测耐药感染性病原微生物
 
 

食品安全

乳制品等食品中致病/非致病微生物的检测
食品抽样检查,如肉类掺假、
转基因食品成分等
 

生物制药/基因治疗

基因编辑效率评估
针对宿主衍生物质残留物的疫苗和抗体的生物安全性评估
药物疗效评价

法医科学

混合斑痕量物证研究
死亡时间推断
物种种属鉴定和定量
测序文库校准定量

农林

转基因高灵敏定量
农作物病害检测及生态保护
SNP分子育种及物种鉴定
基因表达及甲基化检测
 

标准品质控

检测标准品突变丰度
 
 
 

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