QX100 Droplet Digital PCR

سیستم QX100 Droplet Digital PCR (ddPCR) که توسط شرکت Bio-Rad توسعه یافته، یک متد پیشرفته در زمینه فناوری PCR است و نماینده نسل سوم این فناوری محسوب می‌شود. این سیستم برای ارائه اندازه‌گیری مطلق مولکول‌های DNA هدف طراحی شده و در دقت، صحت و حساسیت بی‌نظیر است. سیستم QX100 Droplet Digital PCR (ddPCR™) یک فناوری پیچیده برای انجام PCR دیجیتال است. این سیستم برای تقسیم یک نمونه به هزاران قطره طراحی شده است، که امکان کمی‌سازی دقیق مقدار اسید نوکلئیک را فراهم می‌کند. این تکنیک بسیار حساس است و برای تشخیص هدف‌ها با فراوانی کم، کمی‌سازی تغییرات جزئی و تحلیل نمونه‌ها با پس‌زمینه‌های پیچیده بسیار مفید است. فناوری ddPCR کمی‌سازی مطلق را بدون نیاز به منحنی‌های استاندارد فراهم می‌کند، که آن را به گزینه‌ای قابل اعتماد برای کاربردهایی مانند تشخیص جهش و تجزیه و تحلیل بیان ژن می‌کند.

 Digital PCR  یک روش تکمیل‌کننده برای روش‌های سنتی PCR است. این روش شامل تقسیم نمونه DNA یا RNA به هزاران یا حتی میلیون‌ها واکنش PCR موازی و جداگانه است. برخی از این واکنش‌ها حاوی مولکول هدف (مثبت) هستند در حالی که بقیه نیستند (منفی). پس از تکثیر PCR، تعداد واکنش‌های مثبت برای ارائه کمیت مطلق نوکلئیک اسید هدف شمارش می‌شوند. فناوری قطره‌ای: سیستم QX100 تقریباً برای هر نمونه 20,000 قطره تولید می‌کند. هر قطره به عنوان یک میکرو راکتور فردی عمل می‌کند. این تقسیم‌بندی سروصدای پس‌زمینه را به طور قابل توجهی کاهش داده و دقت و حساسیت آزمایش را افزایش می‌دهد، که امکان تشخیص دقیق کپی‌های نادر هدف DNA را فراهم می‌کند.

کاربردها:

تشخیص جهش: حساسیت بالای ddPCR به ویژه در تشخیص جهش‌های نادر در برابر پس‌زمینه DNA وحشی بسیار مفید است. این امر در تحقیقات و درمان سرطان بسیار حیاتی است، جایی که تشخیص جهش‌های نادر می‌تواند در تصمیم‌گیری‌های درمانی راهنمایی کند. تغییرات تعداد کپی: ddPCR می‌تواند تغییرات کوچک در تعداد کپی ژن را کمی کند، که در بیماری‌های ژنتیکی و سرطان مهم است. تحلیل بیان ژن: اگرچه معمولاً از qPCR برای این منظور استفاده می‌شود، ddPCR سطح بالاتری از دقت را فراهم می‌کند، به ویژه برای ترانسکریپت‌های با فراوانی کم. کمیت‌سنجی ویروسی: ddPCR یک ابزار مؤثر برای کمیت‌سنجی بار ویروسی در نمونه‌های بیمار است.

مزایا نسبت به qPCR:

کمیت‌سنجی مطلق: ddPCR نیازی به منحنی استاندارد برای کمیت‌سنجی ندارد. هر مولکول به طور مستقیم شمارش می‌شود، و یک شمارش مطلق از کپی‌های DNA هدف را بدون نیاز به استانداردهای مرجع فراهم می‌کند. کاهش تغییرپذیری: تقسیم‌بندی نمونه به هزاران قطره و انجام PCR در هر قطره به صورت جداگانه، تأثیر تغییرپذیری کارایی واکنش را کاهش می‌دهد. حساسیت و خصوصیت بالا: این فناوری قادر به تشخیص هدف‌های DNA نادر در پس‌زمینه تعداد زیادی مولکول‌های DNA غیرهدف است.

روند کاری:

آماده‌سازی نمونه: DNA یا RNA نمونه با واکنش‌دهنده‌ها مخلوط و به قطره‌ها تقسیم می‌شود. انجام PCR: هر قطره PCR تکثیر می‌شود. تحلیل: پس از PCR، قطره‌ها از طریق یک خواننده قطره عبور می‌کنند، که هر قطره را به صورت جداگانه می‌خواند، تعداد قطره‌هایی که فلورسنس دارند (نشان‌دهنده حضور DNA هدف) در مقابل آن‌هایی که ندارند، شمارش می‌کند.

همان طور که در بالا گفته شد، ویژگی‌های کلیدی سیستم QX100 ddPCR عبارتند از:

• دقت و حساسیت بالا: سیستم QX100 برای دقت و صحت بی‌مثال خود در تشخیص توالی‌های نادر یا تغییرات کوچک در تعداد کپی‌های هدف شناخته شده است.
• کمی‌سازی هدف: این سیستم کمی‌سازی مطلق مولکول‌های DNA یا RNA هدف در نمونه‌ها را فراهم می‌کند، که برتری قابل توجهی نسبت به روش‌های قراردادی qPCR دارد.
• فناوری قطره‌ای: سیستم هر نمونه را به حدود 20,000 قطره اندازه نانولیتری تقسیم می‌کند. این تقسیم‌بندی امکان تحلیل دقیق را فراهم می‌کند، که در آن قطرات مثبت و منفی PCR از هر نمونه شمارش می‌شوند، منجر به کمی‌سازی مطلق هدف به صورت دیجیتال می‌شود.
• کاربردهای متنوع: سیستم QX100 ddPCR برای طیف وسیعی از کاربردهای PCR کمی مناسب است، از جمله تغییر تعداد کپی، تشخیص توالی‌های نادر، تشخیص جهش و تجزیه و تحلیل بیان ژن.
• کارآمدی فرآیند کاری: فرآیند کاری QX100 به زیبایی ساده و کارآمد است. دستگاه تولید قطره نمونه‌ها را به قطره‌ها تقسیم می‌کند که سپس در یک دستگاه حرارتی PCR پردازش می‌شوند. پس از PCR، قطره‌ها در دستگاه خواننده QX100 به صورت تک فایل جریان می‌یابند تا واکنش‌های مثبت و منفی شمارش شوند.