PCR digital

Aplicaciones de dPCR basadas en nanoplacas

Aplicaciones más comunes de la PCR digital basada en nanoplacas

Gracias a la alta sensibilidad, precisión óptima y cuantificación absoluta, la PCR digital permite detectar dianas poco abundantes o que se encuentran en mezclas complejas, así como variantes alélicas o montoreo de pequeños cambios en los niveles de la diana en una amplia gama de muestras y aplicaciones, como las siguientes:

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Wastewater
Debido a la muy heterogénea composición de las aguas residuales, se necesita emplear un método capaz de identificar cantidades muy pequeñas de ARN vírico de una mezcla de moléculas de ácidos nucleicos que no son diana. La PCR digital puede medir bajas concentraciones de ARN de SARS-CoV-2 presente en aguas residuales con gran precisión, además de mostrar una buena correlación con los resultados de la qPCR. Además, la PCR digital puede distinguir y cuantificar con exactitud las variantes derivadas de la mutación del virus de una muestra y también brinda una medición exacta del número de copias de genomas nativos y de variantes.

Cómo la PCR digital puede detectar secuencias diana en muestras complejas

Desde la toma de muestras ambientales hasta las biopsias líquidas, la qPCR puede ayudar a cuantificar pequeñas cantidades de dianas genéticas. Pero, en el caso de las muestras con una baja concentración de moléculas diana, la dPCR puede ser una mejor opción, especialmente con los nuevos sistemas basados en nanoplacas.

La PCR digital permite una mayor sensibilidad en la detección y cuantificación absoluta de variantes de secuencia y eventos poco frecuentes, ya que la cuantificación de dianas no depende del número de ciclos de amplificación. Además, gracias al proceso de partición, se incrementa la relación señal-ruido y se reducen los falsos positivos en la detección de dianas de baja frecuencia (variantes alélicas, SNP) en una muestra unificada (pool) con un fondo nativo.

A continuación, se indican algunos de los usos cada vez más frecuentes de la PCR digital para la detección de mutaciones poco frecuentes:

  • Identificación de cáncer residual por debajo de los niveles de detección actuales
  • Detección de nuevas mutaciones y duplicaciones de cáncer
  • Supervisión de mutaciones resistentes a los fármacos
Rare mutation
Copy variation

La PCR digital puede detectar las diferencias más pequeñas, incluso una variación inferior al 1,2 en un CNV de cuatro a cinco copias, sin que sea necesario recurrir a una curva estándar. La precisión y sensibilidad de la tecnología permite que el sistema distinga los cambios más sutiles en el número de copias y la precisión es menos sensible a los cambios en la eficiencia de amplificación y a la presencia de inhibidores. Los usos cada vez más frecuentes de la PCR digital para la variación en el número de copias radican en el campo de la investigación sobre el cáncer (análisis y detección de biomarcadores del cáncer), investigación de enfermedades neurológicas y estudios de población.

La mayor precisión de las PCR digitales puede proporcionar una resolución superior en muchos aspectos de los análisis de expresión génica. Permiten supervisar hasta el mínimo cambio que se produzca en las expresiones, aunque sea inferior al doble. Las PCR digitales proporcionan una mayor sensibilidad a la hora de cuantificar dianas poco frecuentes o ARN de un material inicial muy limitado.

A continuación, se indican algunos de los usos cada vez más frecuentes de la PCR digital para la expresión génica.

  • Análisis de eventos de metilación
  • Cuantificación de niveles de transcripción
  • Medición de cambios en niveles de miARN
gene expression analysis
group of dividing cells

La PCR digital habilita una gama de aplicaciones de terapia génica, incluido el título del genoma del vector del virus adenoasociado (AAV) y las mediciones del número de copias de vector lentivírico, así como el desarrollo y la fabricación de terapias de células T con receptores quiméricos de antígenos (Chimeric Antigen Receptor, CAR). Asimismo, ayuda a validar la calidad de su producto terapéutico con seguridad. Esto es fundamental en el desarrollo de terapias génicas y celulares eficaces y reproducibles al tiempo que se garantiza la seguridad del paciente.

Descubra cómo el QIAcuity dPCR puede generar el mismo nivel de exactitud y precisión en la cuantificación de la concentración vírica que el método de ddPCR tradicional con una velocidad mayor y un rendimiento y escalabilidad más elevados en general.

Los microbios patógenos son omnipresentes y afectan a todos los aspectos de nuestra vida, desde la salud hasta la producción de alimentos. Sin embargo, su presencia en niveles bajos en muestras metagenómicas, colonias aisladas u otros tipos de muestras difíciles ha impedido la detección específica y el seguimiento de estos microrganismos patógenos. En estas situaciones es donde la PCR digital resulta útil gracias a su alta precisión y sensibilidad en la identificación de una amplia gama de dianas microbianas, incluidos los genes bacterianos, fúngicos, parasitarios, víricos, resistencia a los antibióticos y factores de virulencia a partir de diversas muestras.

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  • Combine la detección de ADN microbiano y ARN vírico en una única reacción
  • Detecte hasta cinco dianas por reacción
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3D illustration of a e. Coli bacteria, microbiome, gut bacteria, gastro, microorganism
Detección de microrganismos patógenos mediante PCR digital
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Testimonios
¿Qué opinan los clientes?

«Cuando trabajas con un gen que es muy variable y tiene un gran número de copias, la resolución de las PCR cuantitativas no es suficiente», afirma la Dra. Johanna Andersson-Assarsson, Researcher y Coordinator del estudio sobre obesidad Swedish Obese Subjects (SOS), departamento de Medicina Clínica y Molecular de la Universidad de Gotemburgo. Según la Dra. Andersson-Assarsso, la PCR digital ha supuesto una especie de revolución en el campo del análisis del número de copias, por su resolución. Hay distintas soluciones para una PCR digital que da buenos resultados. Lo que me gusta del sistema QIAcuity es lo sencillo y ágil que es el flujo de trabajo. Además, en el proceso se utilizan menos plástico de puntas y placas, por lo que es bueno para el medio ambiente».

«Utilizamos ADN medioambiental (eDNA) para investigar la distribución de las distintas especies en los ecosistemas marinos costeros. Las PCR digitales tienen índices de detección más altos en concentraciones de ADN reducidas y pueden soportar concentraciones altas de inhibidores de PCR que se encuentran en este tipo de ecosistemas. Hace poco, hemos adquirido QIAcuity, la plataforma de dPCR de QIAGEN, porque hemos visto que es muy sencilla y ágil. Permite cuantificar el eADN de las especies invasivas con más precisión y sensibilidad, independientemente de la eficacia de la amplificación», afirma Per Sundberg, CEO, SeAnalytics AB, Gotemburgo, Suecia.
«En un ensayo que realizamos con el nuevo QIAcuity Eight de rendimiento alto, pudimos detectar nuevas variantes de SARS-CoV-2 en muestras de aguas residuales», confirma el Dr. Franz Durandet, Presidente de I.A.G.E. en Montpellier, Francia. «A partir de nuestras pruebas, se ha demostrado que esta tecnología rápida y adaptable de QIAGEN puede suponer una incorporación muy valiosa a nuestros servicios de pruebas biológicas y medioambientales, que podremos ofrecer a nuestros clientes en un futuro próximo».
dPCR, Nicole Masters, John Spear, QIAcuity, customer testimonial, Colorado School of Mines
“Al trabajar con bajas concentraciones de biomasa microbiana, la qPCR es una herramienta adecuada para la cuantificación, aunque esta no es el mejor método. El instrumento dPCR QIAcuity nos permite detectar y cuantificar con consistencia los microorganismos presentes en el suelo, las piedras y el agua”, afirmó el Prof. John R. Spear del departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Escuela de Minas de Colorado, Colorado, EE. UU.
En la imagen: Nicole Masters, estudiante de posgrado
“Nos encanta utilizar el QIAcuity Digital PCR System en nuestro laboratorio para la cuantificación absoluta de dianas a partir de una amplia variedad de muestras. El flujo de trabajo es sencillo, se puede aprender con facilidad y genera resultados increíblemente consistentes y susceptibles”, comentó Drew Capone (en medio) junto a sus colegas de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, NC (UNC).
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Servicios de PCR digital

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