液滴微流控技術在數字PCR中的應用
液滴微流控技術
微流控中的微尺度液滴領域,相比于傳統的連續流,離散化的乳液以其試劑消耗量極小為顯著特征,可以極大的降低昂貴試劑消耗成本。每一個形態穩定的液滴均可視為獨立的微反應器,減少了交叉污染,便于操控,其很大的比表面積還能加快各種反應速度和傳熱傳速度,因此是藥物合成,單細胞分析,分子生物學,材料合成等領域的理想選擇。
傳統的液滴生成主要是通過振動攬拌或者噴射。然而,運用振動攬拌或者噴射方式產生出的液滴常會有大小不均勻的問題,而且無法檢測,大大限制了液滴在高通量、高靈敏的大規模生化分析中的應用研究。隨著微流控技術的發展,液滴技術也迎來了新的變革。
聚合酶鏈式反應(PCR)
聚合酶鏈式反應(PCR)是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術,它可看作是生物體外的特殊DNA復制。
與傳統的PCR方法相比,液滴式數字PCR需要在擴增前對樣品進行微滴化處理,通過將樣品一次性分散到幾十甚至上百萬個微液滴中來實現單模板分子的隔離,因而具有較高的精密度和準確度。
液滴數字PCR
在液滴數字PCR中,每個微液滴內可包含有一個DNA模板分子,或不含模板DNA分子, 通過使用每個液滴的熒光檢測,研究人員可以很容易地計算出在擴增后的原始樣品中的目標基因的數量。
數字PCR技術已被廣泛應用于基因工程、醫學診斷和環境工程中,并代表了PCR技術的未來發展趨勢。液滴數字PCR是微流控芯片和數字PCR技術相結合的產物,是一種新型的、快速發展的數字PCR技術。
液滴數字PCR的優勢:
提高準確性,降低成本
液滴數字PCR不僅提高了目標基因的定量準確性,也降低了成本。
提高傳質傳熱效率,縮短擴增時間
液滴PCR技術在降低了試劑與樣品消耗量的同時提高了傳熱傳質效率,從而大幅地縮短了PCR擴增時間。
降低交叉污染的可能性
因為每個DNA模板分子均是在各自的微液滴中分別進行PCR循環擴増,這就非常有效地降低了模板分子間發生相互干擾與交叉污染的可能性。
整理自《基于液滴微流控的數碼PCR技術》 李俏瑩
標簽:  液滴微流控 微流控
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