实验科普｜数字PCR（dPCR）是什么？（下）：实验应用、近年研究方向和热点

上一篇文章我们详细介绍了数字PCR的概念、技术发展历史、实验原理，这期我们将接着讲解数字PCR的实验应用，以及近年来的研究方向和热点。

实验应用

1. 绝对定量

dPCR可以直接提供目标分子的绝对数量，不需要标准曲线，因此非常适合需要高精度定量的情况，如病毒载量测定、拷贝数变异（CNV）分析等。

2. 稀有突变检测

dPCR的高灵敏度使其能够检测低频突变，如癌症早期诊断中检测循环肿瘤DNA（ctDNA）中的突变。dPCR能够在大量野生型DNA背景下检测到低至百万分之一的突变频率。

3. 基因表达分析

dPCR可以用来精确测量特定mRNA的表达水平，特别是在低表达基因的情况下。dPCR提供了更高的灵敏度和准确性，适用于低丰度基因的检测。

4. 下一代测序（NGS）文库定量

在进行NGS之前，使用dPCR来定量文库，以确保测序深度和准确性。dPCR提供了绝对定量的结果，有助于优化测序实验的设计。

图片来源：https://www.drugtargetreview.com/article/34835/ngs-dark-matter-genome-genetic-diseases/

5. 液体活检

dPCR用于检测血液中的ctDNA、循环RNA等生物标志物，有助于无创性癌症筛查和监测。dPCR的非侵入性和高灵敏度使其成为液体活检的重要工具。

6. 环境监测

dPCR用于环境样本中特定病原体或微生物的定量检测，有助于公共卫生安全。dPCR的高灵敏度和特异性适用于低丰度目标分子的检测。

7. 遗传疾病诊断

dPCR用于遗传疾病的基因检测，特别是当需要高度敏感和特异性的结果时。dPCR提供了准确的基因型信息，有助于早期诊断和遗传咨询。

8. 转基因食品检测

dPCR用于定量转基因作物中的外源基因，保障食品安全。dPCR的高灵敏度和准确性适用于低丰度转基因序列的检测。

近年来数字PCR领域的研究方向和热点

1. 微流控技术的创新

微流控技术的发展使得dPCR的反应单元数量进一步增加，提高了检测的灵敏度和准确性。研究人员正在开发新型微流控芯片，以实现更高通量和更低成本的dPCR实验。

图片来源：https://images.app.goo.gl/sCGZtBBE629mg1PU7

2. 多重检测

多重dPCR技术可以在同一反应体系中同时检测多个目标分子，提高了实验的效率和信息量。研究人员正在开发新的多重检测方法，以满足复杂样本的检测需求。

3. 单细胞分析

单细胞dPCR技术可以在单细胞水平上进行基因表达和突变检测，为细胞异质性的研究提供了有力工具。研究人员正在探索单细胞dPCR在癌症研究、免疫学和发育生物学等领域的应用。

4. 临床应用的拓展

dPCR在临床诊断中的应用不断拓展，特别是在癌症早期诊断、治疗监测和预后评估方面。研究人员正在开发新的dPCR检测方法，以提高临床诊断的准确性和可靠性。

5. 数据分析和标准化

随着dPCR技术的广泛应用，数据分析和标准化成为重要研究方向。研究人员正在开发新的数据分析工具和标准化方法，以提高dPCR结果的可比性和可靠性。

图片来源：https://www.technologynetworks.com/genomics/lists/the-latest-advances-in-quantitative-pcr-328426

数字PCR（dPCR）以其高灵敏度、高特异性和绝对定量能力，在生物学研究和临床诊断中具有广泛的应用。随着技术的不断发展和创新，dPCR将在未来的科学研究和临床实践中发挥更加重要的作用。无论是用于稀有突变检测、基因表达分析，还是环境监测和食品安全检测，dPCR都展示出了巨大的潜力和广阔的应用前景。不过，由于其使用成本还比较高，目前感觉其使用并算普及，与qPCR、PCR实验相比，还是只有少量实验室有实力装备数字PCR设备。