Tổng quan về công nghệ Digital PCR (dPCR)

Digital PCR là gì?

dPCR là một kỹ thuật cho phép định lượng axit nucleic một cách chính xác với độ nhạy cực cao (0,000001). Đây là thế hệ PCR thứ ba, được xây dựng và phát triển dựa trên cơ sở của 2 thế hệ trước đó là kỹ thuật PCR truyền thống và real-time PCR (qPCR). Theo Dr. George Karlin Neumann, Giám đốc Khoa học của Trung tâm sinh học kỹ thuật số, Bio-Rad: Chỉ cần chia master mix thành rất nhiều phần nhỏ, có thể tích bằng nhau. Mỗi phần nhỏ này sau đó là một phản ứng độc lập, có thể có hoặc không có tín hiệu huỳnh quang sau khi trải qua các chu kì nhiệt, phụ thuộc vào phản ứng có chứa trình tự đích hay không. Từ đó, thuật ngữ Digital ra đời.

Nguyên lý hoạt động của dPCR

Với công nghệ dPCR, hãng Bio-Rad hiện nay đã phát triển hệ thống thiết bị Droplet Digital PCR. Theo đó, mẫu xét nghiệm sẽ được phân chia thành hàng ngàn giọt dầu nhỏ trước khi khuếch đại bằng PCR. Mỗi giọt đó có thể không chứa, có chứa một hay một vài phân tử mẫu. Lúc này, đầu dò huỳnh quang sẽ được sử dụng để xác định chuỗi DNA đích được khuếch đại, giọt nào phát tín hiệu huỳnh quang được ghi nhận là dương tính. Ngược lại, những giọt không phát huỳnh quang là âm tính. Dựa trên tương quan số lượng giọt âm tính và dương tính, các nhà nghiên cứu sẽ đưa ra được kết quả định lượng tuyệt đối cho đoạn DNA đích.

Khác với qPCR, dPCR không dựa vào số chu kì để xác định lượng axit nucleic trong mỗi mẫu mà dựa vào thống kê Poisson để xác định tuyệt đối số lượng mẫu. Vì thế, dPCR có độ nhạy và cho kết quả chính xác cực cao.

Video ngắn giải thích về nguyên lý hoạt động của dPCR

Ứng dụng của dPCR trong thực tiễn

Với ưu thế về khả năng hoạt động và phân tích của mình, dPCR có thể phát hiện được trình tự đích với hàm lượng mẫu ít (độ đặc hiệu cao); đồng thời giảm tín hiệu nền từ chuỗi kiểu dại (wild-type) bằng cách pha loãng tất cả DNA, do đó tỉ lệ giữa chuỗi kiểu dại và đột biến thấp hơn rất nhiều, tăng khả năng phát hiện các đột biến có trong mẫu.

dPCR đặc biệt phù hợp cho việc ứng dụng:

  • Phân tích thư viện Giải trình tự thế hệ mới NGS
  • Hỗ trợ nghiên cứu, chẩn đoán và phát hiện ung thư sớm
  • Tầm soát trước sinh
  • Kiểm soát khả năng thải loại các cơ quan cấy ghép sau phẫu thuật
  • Nghiên cứu, phát hiện các chuỗi trình tự hiếm
  • Phân tích số bản sao
  • Phân tích biểu hiện gen các chuỗi mục tiêu hiếm
  • Phân tích tế bào đơn

Dịch và tổng hợp từ Biocompare



Ý kiến của bạn