數(shù)字PCR作為第三代PCR技術(shù)，它是將分子生物學與現(xiàn)代微機電、微納制造等工程技術(shù)相結(jié)合的典范。數(shù)字PCR以聚合酶鏈式反應的理論和技術(shù)體系為基礎，結(jié)合現(xiàn)代微機電和光學檢測技術(shù)，實現(xiàn)單分子水平的核酸精確定量檢測。數(shù)字PCR的核心思想是將核酸樣品平行劃分為大規(guī)模單分子水平的微反應單元，然后對眾多微反應單元內(nèi)的靶序列進行擴增和光學檢測，實現(xiàn)絕對定量和痕量分析。該技術(shù)的誕生和發(fā)展為核酸精確測定和基因分析提供了全新的思路，并具有比傳統(tǒng)實時熒光定量PCR技術(shù)更好的精確性和靈敏度。目前，該技術(shù)已經(jīng)在腫瘤個體化診療、基因編輯、液體活檢等前沿生命科學研究、臨床醫(yī)學檢驗及生物醫(yī)學檢測等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性應用和發(fā)展。

 一、數(shù)字PCR簡介

        PCR(Polymerase Chain Reaction)反應即聚合酶鏈式反應,是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術(shù),它可看作是生物體外的特殊DNA復制,PCR的最大特點,是能將微量的DNA大幅增加。利用這一特性,可以將樣本中微量DNA進行大量擴增(如血液,唾液,病原體等),進而進行下一步檢測。

       對樣本DNA進行定量分析的一種方法為定量PCR,其原理是利用熒光探針對產(chǎn)物進行標記,利用與參照DNA熒光強度的比值得到樣本DNA含量。然而定量PCR往往需要繪制標準曲線,且需要參照樣本作為對比,得到的DNA定量也是相對定量分析,無法滿高精度的測量需求。

二、市場綜述

       Markets and Markets在2017年6月發(fā)布研究報告,對2017年-2022年定量PCR和數(shù)字PCR市場進行了分析和預測。分析指出,全球定量PCR和數(shù)字PCR市場將以8.9%的年復合增長率增長,到2022年將達到53.1億美元。值得注意的是,雖然目前定量PCR占據(jù)更多的市場份額,然而預計數(shù)字PCR增長將超過定量PCR。

       截止到2016年,北美仍然是最大的市場,其次是歐洲,再其次是亞太地區(qū)。雖然亞太地區(qū)目前市場份額不是最大的,然而在未來5年增長率將會是最高的,其中中國,日本,印度三個國家將是亞太地區(qū)市場和技術(shù)增長的主要來源。對企業(yè)類型進行劃分,分為三檔企業(yè),其中第一檔為收入大于10億美元企業(yè),第二檔為1億至10億美元,第三檔為小于1億美元。發(fā)現(xiàn)分別占有45%,34%,21%,這說明該行業(yè)存在巨頭,但是尚未形成壟斷,對于相對初步的企業(yè)仍有機會。

三、應用前景與結(jié)語

       數(shù)字PCR由于其定量的精確性和可靠性,在檢測領(lǐng)域具有廣闊的應用空間。特別是由于其所需樣品量少而檢驗精度高,適合無創(chuàng)活體檢測,這有利于在醫(yī)療領(lǐng)域的推廣。主要可應用于癌癥檢測,病原體檢測(特別是病毒),產(chǎn)前檢測,器官移植分析,以及在農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)的檢測應用。癌癥早期篩查和癌癥突變檢測評估用藥方案是目前研究最多,也是進展最快的兩個方面?？梢灶A見,伴隨醫(yī)療技術(shù)發(fā)展,對于檢測要求不斷提高,數(shù)字PCR作為新一代檢測手段將迎來新發(fā)展和新增長。

       在數(shù)字PCR領(lǐng)域,國內(nèi)不少企業(yè)依托的是國外Quant Studio 3D技術(shù),如果能夠突破國外技術(shù)壟斷,生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的儀器,將在技術(shù)源頭更具有優(yōu)勢。另外,數(shù)字PCR應用于臨床經(jīng)驗較少,因此建立自己的檢測體系(檢測試劑,檢測系統(tǒng)等),建立結(jié)果評估分析體系,建立獨有的樣本庫和數(shù)據(jù)庫以及建立與臨床的合作關(guān)系,成為企業(yè)創(chuàng)新和競爭的核心。