带你了解荧光定量PCR、数字PCR的技术与光学原理解决方案
来源：www.vision-lens.com 发布时间：2023年02月14日
在全球医疗器械行业中，体外诊断是占比最高的细分领域之一，根据诊断原理的不同，体外诊断产品分为分子诊断、免疫诊断、生化诊断等多种类型。其中，分子诊断的灵敏度、特异性、准确性等均较为突出，尤其是在新冠肺炎疫情全球蔓延的大背景下，以PCR为代表的分子诊断技术得到了加速发展。
PCR，即聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction）的英文缩写，是一种以DNA双链复制原理为基础，对特定核酸样本进行体外扩增的生物技术，能够将微量的核酸样本迅速拷贝至几百万倍，便于后续的分析研究。该技术源起于20世纪70、80年代，经过几十年的发展，经历了初代传统PCR、第二代荧光定量PCR和第三代数字PCR的演变，在医疗筛查诊断、生命科学基础研究、法医分析鉴定及食品卫生和环境检测等方面得到广泛应用。
荧光定量PCR
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PCR，即聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction）的英文缩写，是一种以DNA双链复制原理为基础，对特定核酸样本进行体外扩增的生物技术，能够将微量的核酸样本迅速拷贝至几百万倍，便于后续的分析研究。该技术源起于20世纪70、80年代，经过几十年的发展，经历了初代传统PCR、第二代荧光定量PCR和第三代数字PCR的演变，在医疗筛查诊断、生命科学基础研究、法医分析鉴定及食品卫生和环境检测等方面得到广泛应用。
荧光定量PCR
实时荧光定量PCR（Quantitative Real-time PCR）技术，简称qPCR,是在PCR反应体系中加入荧光物质（荧光染料或荧光标记的特异性探针），利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。
与普通PCR相比，实时荧光定量PCR技术是一次由定性技术向定量技术的飞跃。运用该项技术，可以对DNA、RNA样品进行相对定量、定量和定性分析。
（图：荧光定量PCR实验过程）
数字PCR
数字PCR即Digital PCR（dPCR)，它是一种核酸分子定量技术。相较于qPCR，数字PCR可让你能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的定量。PCR实际上是一个在模板DNA、引物(模板片段两端的已知序列)和四种脱氧核苷酸等存在的情况下，DNA聚合酶依赖的酶促合成反应，扩增的特异性取决于引物与模板DNA的特异结合。
（图：数字PCR技术原理）
根据微反应单元的不同形式，数字PCR产品可分为微板式、微滴式和芯片式等。目前，市场上主要的数字PCR产品主要是基于微滴式和芯片式。
三代核酸检测技术对比：
光学原理解决方案篇
荧光定量PCR
（图：荧光定量PCR光路图）
图：荧光定量PCR光谱）
数字PCR
（图：数字PCR光路图）
（（图：数字PCR光谱））
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