dPCR Qiacuity instrument

Workflow und Produkte für die digitale PCR

Das QIAcuity Digital PCR System ist eine digitale PCR (dPCR)-Plattform, die auf mikrofluidischen Nanoplatten basiert und alle notwendigen Schritte für die dPCR – Partitionierung, Thermocycling und Bildgebung/Datenerfassung – auf einem einzigen Gerät ermöglicht.

Vorteile von QIAcuity

Skalierbarkeit
Skalierbarkeit

Gerätekonfigurationen für niedrigen bis hohen Durchsatz – mit 1, 4 und 8 Platten. Bis zu 2 integrierte Thermocycler.

Durchsatz
Durchsatz
Abhängig von der verwendeten Platten- (24 oder 96 Well) und Gerätekonfiguration (1, 4 oder 8 Platten) kann die Zahl der pro Tag verarbeiteten Proben von 96 auf bis zu 1248 gesteigert werden.
Multiplexierung
Multiplexierung

Bis zu 8 Detektionskanäle (6 Standard- + 2 Hybridkanäle, die mit Long Stokes Shift-Farbstoffen verwendet werden). – Mit Amplituden-Multiplexing und dem QIAcuity High Multiplex Probe PCR Kit können 12 Targets parallel nachgewiesen werden.

Zeit bis zum Ergebnis
Zeit bis zum Ergebnis

Einfacher und schneller, plattenbasierter Workflow, der Nutzende in unter 2 Stunden von der Probe zum Ergebnis führt.

pcr dpcr qiacuity workflow

Wie funktioniert QIAcuity?

Genau wie bei qPCR-Experimenten umfasst die Probenvorbereitung die Überführung von Master-Mix, Sonden und Primern in eine 8-, 24- oder 96-Well-Nanoplatte, gefolgt von der Zugabe der Proben. Das System integriert die Partitionierung, das Thermocycling und die Bildgebung in einem einzigen, vollständig automatisierten Gerät, das Nutzende in weniger als 2 Stunden von der Probe zum Ergebnis führt. Mit der Software Suite lassen sich Auswertungen durchführen, die die Konzentration der Zielsequenz in Kopien pro Mikroliter für Ihre Zielsequenz sowie für Qualitätskontrollen wie positive Proben und NTC liefern. Diese Auswertung kann auch auf Remote-Computer innerhalb desselben lokalen Netzwerks (LAN) ausgedehnt werden.

Das QIAcuity-Ökosystem

Ein QIAcuity Digital PCR System ist zwar eine hervorragende Grundlage, aber erst ein Ökosystem aus unterstützenden Zubehörmaterialien, Kits und Assays lässt Ihre digitale PCR-Reaktion so richtig Früchte tragen.

Sie verwenden verschiedene Strategien zur Genexpressionsanalyse, zum Nachweis seltener Mutationen und zur Quantifizierung von Mikroorganismen. Warum sollten Sie sich die Mühe machen, die richtigen Werkzeuge zu finden, um diese Strategien in umsetzbare Erkenntnisse zu verwandeln? Erkunden Sie die zahlreichen Möglichkeiten des QIAcuity-Ökosystems, mit denen Sie Ihre digitalen PCR-Läufe an Ihre spezifische Anwendung anpassen können.

QIAcuity_DX
Optimieren Sie Ihre klinischen PCR-Workflows mit QIAcuityDx

QIAcuityDx ist auf IVD-Anwendungen zugeschnitten. Dieses vollautomatische System erhöht die diagnostische Präzision und die operative Effizienz, indem es den Zeitaufwand reduziert sowie den genauen Nachweis und die Quantifizierung wichtiger genetischer Variationen sicherstellt. Entwickeln Sie mit dem QIAcuityDx Utility-Modus ganz einfach Ihr eigenes Assay-Menü*, Verbrauchsmaterialien, Reagenzien und Software für IVD-Medizinprodukte.

Warum Multiplexing mit digitaler PCR?
Warum Multiplexing mit digitaler PCR?
Indem Sie viele Targets gleichzeitig analysieren, können Sie Zeit und Reagenzien sparen und Fehler reduzieren. Es ist außerdem nicht so schwer, wie es klingt.
Erfahren Sie mehr
Sie haben den gesuchten dPCR-Assay nicht gefunden?
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Kein Grund, zu verzweifeln. Finden Sie Tausende von Targets für den Nachweis von Mikroorganismen und Mutationen sowie die Genexpressionsanalyse in unseren vorgefertigten Assays auf GeneGlobe. Oder entwickeln Sie einfach Ihre eigenen Assays.
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Kundenspezifisches Assay-Design von unseren Fachleuten
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Überlassen Sie uns die harte Arbeit. Gerne unterstützen unsere Expertinnen und Experten Sie mit maßgeschneiderten Singleplex- bzw. Multiplex-dPCR- und PCR-Assays für Mutationsnachweis, CNV-Analyse, Genexpression und Speziesnachweis.
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Front-End-Automatisierung mit QIAgility
Front-End-Automatisierung mit QIAgility
Zur Vermeidung potenzieller Pipettierfehler beim Ansatz der QIAcuity-Nanoplatten für die dPCR-Analyse haben wir eine Methode zur Front-End-Automatisierung des Nanoplatten-Ansatzes mit dem QIAgility Liquid Handling-Gerät entwickelt.
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Wie Sie ein QIAcuity Digital PCR System auswählen

Zusammen mit seinen Nanoplatten, Kits und Assays überzeugt jedes Gerät durch eine hohe Leistung und Datenqualität bei flexiblem Durchsatz und Multiplexierung. Stellen Sie die richtigen Fragen, um Ihren Bedarf zu beurteilen.

  • Welche Applikationen werden Sie am häufigsten durchführen?
  • Welche Geräteoptionen machen eine Skalierung Ihrer Analysen am ehesten möglich?
  • Welche Kosten fallen nach der Erstinvestition für die Produktpflege an?

Laden Sie für Informationen zur Produktpflege, die Ihnen die Entscheidung erleichtern können, die QIAcuity Service Brochure (QIAcuity Service-Broschüre) herunter.

Publikationen

Durchsuchen Sie die wachsende Liste von Artikeln mit QIAcuity dPCR-Produkten.

Wissenschaftliche Literatur
Gibt es Richtlinien zur Erstellung eines dPCR-Experiments?

Einen detaillierteh Leitfaden und Schritt-für-Schritt-Anleitungen zum Ansatz von digitalen PCR-Experimenten finden Sie in unserem QIAcuity Application Guide. Wir möchten Sie auch auf die digitalen MIQE-Leitlinienund deren Aktualisierung (Huggett JF et al, 2013 und 2020) aufmerksam machen, die zusätzliche Hinweise zum Aufbau und zur Auswertung von Ergebnissen bei digitalen PCR-Experimenten enthalten.

Hat eine falsche Plattenhandhabung Auswirkungen auf die Ergebnisse?
Der QIAcuity liest die abgegebene Fluoreszenz von der Unterseite der Platte aus, welche mit einer Folie abgedeckt ist. Um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen, halten Sie die Folie sauber und vermeiden Sie Beschädigungen wie Kratzer. Halten Sie auch den Barcode an der Seite der Platte sauber und intakt. Tragen Sie beim Arbeiten mit einer Platte stets Handschuhe und wenden Sie keine Kraft auf die Platte an. Für eine sichere Handhabung der Platte platzieren Sie diese bitte in einem Nanoplattentablett.
Wie werden dPCR-Daten analysiert?
Ihre dPCR-Systemsoftware wird Ihnen vermutlich First-Level- und Second-Level-Analysen liefern. First-Level-Analysen können ein Konzentrationsdiagramm, eine Ansicht der Partitionen in den Wells von Interesse oder eine Heatmap zum Vergleich des Target-Kanals mit einem Referenzkanal umfassen. Sie können Histogramme und Streudiagramme verwenden, um die Schwellenwert-Einstellungen zu ändern. Bei der Second-Level-Analyse können Sie PCR-Daten gemäß den Applikationszielen (Mutationsnachweis, Genexpressionsanalyse usw.) analysieren.
Gibt es Besonderheiten, die hinsichtlich der Probeneingabemenge bei dPCR-Experimenten zu beachten sind?

Hohe Mengen an gDNA führen zu gesteigerter Hintergrundfluoreszenz in EvaGreen. In der Regel sind 100 ng mehr als ausreichend für die meisten Analysen. 

Sofern die haploide Genomgröße des untersuchten Organismus bekannt ist, kann die Korrelation zwischen eingesetzter Masse an gDNA und der resultierenden Kopienzahl (bei Genen mit nur einer Kopie) ganz einfach anhand folgender Formel berechnet werden: 

 

Größe des Genoms (bp) x Durchschnittsgewicht eines einzelnen Basenpaars (1,096 x 10–21 g/bp)

 

Bei der dPCR darf die durchschnittliche Zahl an Kopien/Partitionen 5 nicht überschreiten. Idealerweise sollte sie zwischen 0,5 und 3 liegen. Angenommen, die eingesetzte Kopienzahl kann vor Beginn des Experiments nicht bestimmt werden. In diesem Fall empfiehlt sich die Durchführung eines vorgelagerten Titrationsexperiments unter Einsatz des unbekannten Templates in 2–4-facher Verdünnung zur Bestimmung eines optimalen Bereichs für nachfolgende Analysen. Detaillierte Hinweise zur Probenvorbereitung finden Sie in unserem QIAcuity Application Guide .

Wie ist beim Primerdesign für die digitale PCR vorzugehen?
Das Primerdesign für die digitale PCR ist vergleichbar mit dem für die qPCR. Sie sollten auf Target-Übereinstimmung, Basenzusammensetzung, Amplifikatlänge, Schmelztemperatur, Sekundärstrukturen, Selbst- und Interkomplementarität (Self-Annealing) und Kreuzreaktivität achten. Ein Unterschied liegt darin, dass die Primer für die dPCR häufig in höheren Konzentrationen eingesetzt werden als bei der qPCR, um eine bessere Trennung spezifischer Signale vom Hintergrundrauschen zu erreichen.
Wann ist es erforderlich, für ein dPCR-Experiment einen Restriktionsverdau durchzuführen?
Bei der großen Mehrzahl der QIAcuity dPCR-Anwendungen ist die Template-DNA gleichmäßig auf die Reaktionskammern der QIAcuity Nanoplate verteilt. In QIAcuity-Reaktionen unter Einsatz von PCR-Produkten oder stark fragmentierter DNA (FFPE-DNA, zirkulierende zellfreie DNA), komplementärer DNA (cDNA), gBlocks usw. als Template wird eine einheitliche Verteilung des PCR-Signals beobachtet. DNA-Moleküle > 20 kb oder Plasmide werden jedoch ungleichmäßig partitioniert, was zu einer Überquantifizierung der Template-Konzentration führt. Durch Zugabe von Restriktionsenzymen direkt zum QIAcuity-Reaktionsgemisch können große Templates in kleinere Abschnitte fragmentiert werden, wodurch eine einheitliche Template-Verteilung und genaue Quantifizierung erreicht werden. Besonders wichtig ist dies bei der Analyse von Kopienzahlvariationen (CNV), da hierbei mehrere Kopien eines Gens hintereinander folgen können. Bei der Zugabe von Restriktionsenzymen zum Reaktionsgemisch müssen Benutzerinnen und Benutzer sicherstellen, dass die Enzyme nicht innerhalb der zu amplifizierenden Sequenz schneiden. Es empfiehlt sich, Restriktionsenzyme dem Master-Mix zuzugeben und nach Zugabe des Templates 10 Min. bei Raumtemperatur zu inkubieren.
Welche Farbstoffe kann ich verwenden?
Das QIAcuity dPCR-Gerät kann Farbstoffe wie FAM, EvaGreen, VIC, HEX, TAMRA, ROX und Cy5 detektieren. 
Wie bereite ich DNA für die dPCR vor?
Alle in den Reaktionsgemischen verwendeten DNA-Proben sollten eine vergleichbare Qualität und Quantität aufweisen, was sich leicht mittels UV-Spektrophotometrie bestimmen lässt. DNA-Proben mit einer durchschnittlichen Länge von ≥ 20 kb (z. B. genomische DNA, die mittels Spin-Säule mit Silicamembran aufgereinigt wurde) sollten vor der Partitionierung durch Restriktionsverdau fragmentiert werden. Die enzymatische Fragmentierung größerer DNA gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung des Templates auf der QIAcuity Nanoplate und damit eine genaue und präzise Quantifizierung.

* FDA „Medical Devices; Laboratory Developed Tests“ final rule, 6. Mai 2024 und Anforderungen der Verordnung der Europäischen Union über Produkte, die „ausschließlich innerhalb von Gesundheitseinrichtungen verwendet werden“ (Verordnung (EU) 2017/746 – IVDR – Art. 5(5))

Das QIAcuity dPCR System ist für molekularbiologische Applikationen vorgesehen. Dieses Produkt ist nicht für die Diagnose, Prävention oder Behandlung einer Krankheit bestimmt. Daher sind die Leistungsmerkmale des Produkts für den klinischen Einsatz (z. B. für Diagnostik, Prognose, Therapie oder Blutbanken) nicht bekannt.

Das QIAcuityDx System ist für die In-vitro-Diagnostik unter Verwendung der automatisierten Multiplex-Quantifizierungs-dPCR-Technologie vorgesehen, um diagnostische Informationen über pathologische Zustände bereitzustellen.

QIAcuity und QIAcuityDx dPCR-Geräte werden unter Lizenz von Bio-Rad Laboratories, Inc. verkauft, die Rechte zur Nutzung für pädiatrische Anwendungen sind ausgeschlossen.