数字PCR技术进展简介

聚合酶链式反应 ( polymerase chain reaction，PCR) 提出至今已有20年时间，期间PCR已发展成为分子生物学领域的一项关键技术和常规技术，极大地推动了生命科学各个领域的发展。特别是 90 年代后期，美国 ABI 公司推出的实时荧光定量PCR( real time PCR，qPCR) 技术及相关产品更是将PCR由体外合成及定性/半定量检测技术发展成为一种高灵敏、高特异性和精确定量的基因分析技术。

尽管经过十几年时间的迅速发展，qPCR 技术已经用于除外伤和营养缺乏症外所有疾病的诊断，但是，在 PCR扩增过程中影响其扩增效率的因素有很多，不能保证在反应过程中扩增效率保持不变和实际样品与标准样品以及不同样品之间的扩增效率是相同的，由此导至其定量分析所依赖的基础——循环阈值(CT)不是恒定不变的。因此 qPCR 的定量只是“相对定量”，其准确度和重现性依然不能够满足分子生物学定量分析的要求。

20 世纪末，Vogelstein等提出数字PCR(digital PCR，dPCR) 的概念，通过将一个样本分成几十到几万份，分配到不同的反应单元，每个单元包含一个或多个拷贝的目标分子( DNA 模板) ，在每个反应单元中分别对目标分子进行PCR扩增，扩增结束后对各个反应单元的荧光信号进行统计学分析。与 qPCR 不同的是，数字PCR不依赖于CT值，因此不受扩增效率影响，扩增结束后通过直接计数或泊松分布公式来计算每个反应单元的平均浓度(含量)，能够将误差控制在5%以内，数字 PCR 可以不需要对照标准样品和标准曲线来实现绝对定量分析。

该技术提出至今虽然只有十几年时间