近幾年來(lái)，隨著納米制造技術(shù)和微流體技術(shù)（nanofabrication and microfluidics）的發(fā)展，數(shù)字PCR技術(shù)遇到了突破技術(shù)瓶頸的比較好契機(jī)。1997年Kalinina, 、Brown J, 和Silver J使用納升級(jí)芯片進(jìn)行單克隆模板PCR擴(kuò)增，獲得了美國(guó)專利，更重要的是這種采用“電浸潤(rùn)法”進(jìn)行納升級(jí)芯片制造技術(shù)顯露雛形。伴隨二代測(cè)序技術(shù)發(fā)展起來(lái)的“油包水PCR”技術(shù)，可以一次生成數(shù)萬(wàn)乃至數(shù)百萬(wàn)個(gè)納升甚至皮升級(jí)別的單個(gè)油包水微滴，可以作為dPCR的樣品分散載體。對(duì)干擾分子（背景信號(hào)、PCR抑制劑等）耐受度高，通過(guò)信號(hào)的“有”“無(wú)”定量而不是Ct值。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案
單細(xì)胞的基因表達(dá)分析：基因表達(dá)分析有助于了解細(xì)胞和組織的特征及其如何應(yīng)對(duì)發(fā)育和環(huán)境信號(hào)的改變。檢測(cè)已知和未知基因轉(zhuǎn)錄水平的方法在過(guò)去的四十多年來(lái)發(fā)生了翻天覆地的變化，變得更加有效，更加敏感，定量更加精細(xì)，能夠一次性對(duì)大量的基因轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行分析。但是，在組成復(fù)雜的細(xì)胞混合物中，盡管***表達(dá)的基因可以被識(shí)別出來(lái)，但來(lái)自于少數(shù)細(xì)胞群體（例如干細(xì)胞）的轉(zhuǎn)錄本卻很可能會(huì)被掩蓋掉，尤其是在每個(gè)細(xì)胞中以低豐度形式出現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄本。為了解決這個(gè)問(wèn)題，單細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用而生，而且逐漸受到了越來(lái)越多的重視。ddPCR在單細(xì)胞分析中的優(yōu)勢(shì)在于它不需要標(biāo)準(zhǔn)曲線就能進(jìn)行***定量。而且，由于能夠以非常高的敏感性區(qū)分至少五種不同的基因轉(zhuǎn)錄本，因此無(wú)需進(jìn)行其他方法所要求的單細(xì)胞cDNA預(yù)擴(kuò)增，這可以消除預(yù)擴(kuò)增和NGS文庫(kù)準(zhǔn)備中潛在的轉(zhuǎn)錄本定量失真，能夠能加真實(shí)的反映單細(xì)胞群體中關(guān)鍵基因的特征。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案微反應(yīng)單元體積越均一穩(wěn)定、數(shù)量相對(duì)越多，定量的整體精度就越高。
甲基化含量鑒定：傳統(tǒng)的亞硫酸氫鹽處理后的克隆測(cè)序法、抗體檢測(cè)法、定量PCR檢測(cè)法等受限于方法學(xué)的問(wèn)題，不能獲得甲基化程度的精確定量，而數(shù)字PCR系統(tǒng)通過(guò)對(duì)樣品的微液滴處理及目標(biāo)分子的***拷貝數(shù)定量，為甲基化程度的精確定量檢測(cè)提供了一種可靠的技術(shù)。二代測(cè)序輔助建庫(kù)：目前靶向測(cè)序建庫(kù)方法包括擴(kuò)增子方法，在均相溶液中，當(dāng)擴(kuò)增引物增加時(shí)，由于擴(kuò)增引物之間的相互作用，從而影響擴(kuò)增的效率；如果將其分散到大量微液滴中擴(kuò)增，將可**降低引物間相互作用，提高擴(kuò)增效率。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于少量模板的有效擴(kuò)增，得到更多的有效測(cè)序數(shù)據(jù)。
20 世紀(jì)末，Vogelstein等提出數(shù)字PCR(digital PCR，dPCR) 的概念，通過(guò)將一個(gè)樣本分成幾十到幾萬(wàn)份，分配到不同的反應(yīng)單元，每個(gè)單元包含一個(gè)或多個(gè)拷貝的目標(biāo)分子( DNA 模板) ，在每個(gè)反應(yīng)單元中分別對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)束后對(duì)各個(gè)反應(yīng)單元的熒光信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。與 qPCR 不同的是，數(shù)字PCR不依賴于CT值，因此不受擴(kuò)增效率影響，擴(kuò)增結(jié)束后通過(guò)直接計(jì)數(shù)或泊松分布公式來(lái)計(jì)算每個(gè)反應(yīng)單元的平均濃度(含量)，能夠?qū)⒄`差控制在5%以內(nèi)，數(shù)字PCR 可以不需要對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)樣品和標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)***定量分析。轉(zhuǎn)基因食品或成分的檢測(cè)。
ddPCR主要有Bio-rad公司開發(fā)的QX200系統(tǒng)和Rain Drop系統(tǒng)，QX200可以將體系分割成2萬(wàn)個(gè)微滴，Rain Drop可以分割成100萬(wàn)-1 000萬(wàn)個(gè)微滴。ddPCR原理是通過(guò)將一個(gè)待分析的PCR反應(yīng)體系進(jìn)行微滴化處理，利用微滴發(fā)生器制成近20 000個(gè)油包水小微滴從而對(duì)原始體系進(jìn)行分割，樣品中的核酸分子隨機(jī)分配到大量**的微滴中，每個(gè)微滴中含有一個(gè)或不含待檢核酸分子。對(duì)微滴體系進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)以后，分析每個(gè)微滴的熒光信號(hào)，進(jìn)行有或無(wú)的判斷，將判斷結(jié)果按照泊松分布的原理，通過(guò)讀取靶標(biāo)和內(nèi)參核酸的陽(yáng)性微滴個(gè)數(shù)以及比例從而得到靶分子的拷貝數(shù)及濃度。與芯片式dPCR相比，操作簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)高通量的檢測(cè)，也保證一定程度上的微滴檢測(cè)穩(wěn)定性。在擴(kuò)增結(jié)束后對(duì)每個(gè)反應(yīng)單元的熒光信號(hào)進(jìn)行采集。山東高精確度數(shù)字PCR售后服務(wù)
腦癱患兒mtDNA拷貝數(shù)變化CNV檢測(cè)。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案
2013年下半年，Life-technologies推出了QuantStudio 3D數(shù)字PCR系統(tǒng)， 這也是目前數(shù)字PCR市場(chǎng)上***型號(hào)的產(chǎn)品。采用高密度的納升流控芯片技術(shù)，樣本均勻分配至20,000個(gè)單獨(dú)的反應(yīng)孔中。在整個(gè)工作流程中，樣本之間保持完全隔離 ，可以有效地防止樣品交叉污染，減少移液過(guò)程，簡(jiǎn)化操作步驟。同時(shí)芯片式設(shè)計(jì)避免了微滴式系統(tǒng)可能面臨的管路堵塞問(wèn)題。作為L(zhǎng)ife-technologies在OpenArray芯片平臺(tái)之外推出的全新的芯片式數(shù)字PCR系統(tǒng)，值得一提的是，這個(gè)全新的系統(tǒng)在設(shè)計(jì)理念上綜合考慮了系統(tǒng)穩(wěn)定性與運(yùn)行成本因素，直接反映了該系統(tǒng)“適合所有分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的數(shù)字PCR系統(tǒng)”的市場(chǎng)定位。北京重現(xiàn)性數(shù)字PCR方案