scientist working on a computer
PCR digitale

dPCR vs qPCR

Lorsqu’on compare les technologies de dPCR et de qPCR, la principale différence est la précision. Si les deux technologies proposent une détection et une quantification particulièrement sensibles et fiables des acides nucléiques, leur principale différence est comparable à celle de la radio analogique par rapport à la radio numérique, d’après le Dr Jim Huggett, Principal Scientist, National Measurement Laboratory. « Avec une radio analogique, il faut d’abord tourner le bouton pour trouver la station souhaitée sans trop d’interférences. La qualité dépend de la réception et le signal subit des interférences parasites. Ça, c’est la PCR quantitative. Elle est fiable mais nécessite une optimisation pour un résultat correct, et même après, il faut faire face à un bruit de fond. Avec la radio numérique, il suffit de demander la station pour la trouver, avec un signal net, ou pas. Ça, c’est la PCR digitale, qui offre des résultats binaires précis. Elle compte littéralement les molécules d’ADN présentes ou absentes. La clarté des résultats associée à un faible taux d’erreur lui confèrent un niveau incroyablement élevé de précision. La PCR digitale est parfaitement adaptée pour mesurer des différences quantitatives plus faibles. »

Comparer et décider : qPCR vs. dPCR

Les chercheurs apprécient la rapidité, la sensibilité, la spécificité et la facilité d’utilisation de la PCR quantitative Cette technique est particulièrement utile pour l’analyse d’expression génique, la détection d’agents pathogènes et l’analyse du microbiome, ainsi que pour la validation des données de puces à ADN. Cependant, la PCR quantitative a montré ses limites dans des applications nécessitant une précision et une sensibilité supérieures, telles que l’analyse de variation du nombre de copies, la détection des mutations et SNP ainsi que la discrimination allélique. Dans de telles applications, la PCR digitale surpasse la PCR quantitative en permettant non seulement de mesurer le nombre de copies absolu mais aussi de dépasser les limites de détection, c’est-à-dire de détecter les différences de moindre ampleur exprimées à 10 % de précision et les taux de mutation < 1 %.

La PCR digitale permet également une quantification fiable, elle affiche ainsi une grande tolérance aux inhibiteurs de PCR et est moins perturbée par les variations d’efficacité de la PCR imputables au fractionnement d’échantillon et au cycle en point final.

Real-Time PCR/qPCR PCR digitale
Quantitative, relative ou absolue mais les courbes
étalon ou les échantillons de référence sont nécessaires
Quantitative, absolue et aucun étalon ni aucune référence
n’est nécessaire

PCR d'un volume d'échantillon important

  • Volumes réactionnels flexibles
  • Les variations d’efficacité de la PCR ont un impact
    car les données sont collectées en phase exponentielle
  • Sensibilité aux inhibiteurs

Fractionnement d’échantillon

  • Tolérance aux inhibiteurs
    supérieure/fiabilité accrue
  • Les variations d’efficacité de
    l’amplification n’ont aucun impact
  • Puissance statistique supérieure grâce
    à la loi de Poisson
Mesure l’amplification par PCR à chaque cycle Mesure à la fin des cycles de PCR
Détecte un taux de mutation de > 1 % Détecte un taux de mutation de ≥ 0,1% (rapport
signal/bruit élevé)
Protocoles bien établis Précision supérieure pour une reproductibilité supérieure
parmi les laboratoires

Les réactions de PCR digitale restent fiables même en présence d’inhibiteurs tels que l’acide humique et l’héparine. Les réactions de qPCR (sur le Rotor-Gene Q) et de PCR digitale (sur le QIAcuity) ont été effectuées en présence de quantités indiquées d’inhibiteurs à l’aide du QIAcuity PCR Master Mix (EvaGreen) correspondant et avec des volumes réactionnels identiques. La quantification affiche les Cq (qPCR) ou les copies/µl (dPCR) comme des différences de performances relatives parmi les échantillons avec l’échantillon non inhibé défini sur 100 %.
Les réactions de PCR digitale restent fiables même en présence d’inhibiteurs tels que l’acide humique et l’héparine. Les réactions de qPCR (sur le Rotor-Gene Q) et de PCR digitale (sur le QIAcuity) ont été effectuées en présence de quantités indiquées d’inhibiteurs à l’aide du QIAcuity PCR Master Mix (EvaGreen) correspondant et avec des volumes réactionnels identiques. La quantification affiche les Cq (qPCR) ou les copies/µl (dPCR) comme des différences de performances relatives parmi les échantillons avec l’échantillon non inhibé défini sur 100 %.
1 Cq en qPCR, qui représente 50 % de précision, équivaut à 10 % de précision en PCR digitale et correspond à une augmentation de la concentration ×2.

Quand utiliser la dPCR plutôt que la qPCR ?

Concernant leur recherche en biologie moléculaire et en génomique impliquant la quantification des acides nucléiques, les scientifiques se trouvent souvent à la croisée des chemins. Quelle technique de quantification choisir pour réaliser leurs objectifs de recherche avec efficacité : la PCR digitale (dPCR), plus précise et plus fiable, ou la Real-Time PCR quantitative (qPCR), plus normalisée et plus familière ? Les deux technologies présentent des similitudes mais aussi des avantages et des limites, le choix dépend ainsi de l’application.

La grille d’applications ci-dessous indique le niveau d’adéquation de chaque technologie avec certaines des applications les plus courantes.

La PCR digitale en gouttelettes (ddPCR), l’une des premières formes de PCR digitale, présentait déjà des avantages par rapport à la qPCR pour la plupart des applications susmentionnées. Dans le match ddPCR vs qPCR, la qPCR se révèle adaptée aux applications qui nécessitent une plage dynamique importante, tandis que la ddPCR est plus adaptée aux applications qui nécessitent une précision supérieure ou l’analyse de l’abondance des fractions.

L’évolution de la ddPCR en dPCR sur nanoplaques a élargi la portée de cette technologie afin d’intégrer davantage d’applications. La procédure de dPCR sur nanoplaques est nettement plus rapide grâce à la lecture simultanée de toutes les fractions d’échantillon, à l’automatisation frontale et à une configuration facile des plaques de type qPCR. Cette rapidité en fait une technologie adaptée au dépistage et aux applications à haut débit sans rogner sur la précision, l’exactitude et la sensibilité.

Découvrez ce que la PCR digitale peut vous apporter
La PCR digitale, et plus particulièrement la technologie sur nanoplaques de QIAGEN, peut répondre dès aujourd’hui à vos questions, en vous offrant toute une gamme d’applications.

Découvrez le lauréat de la bourse APHL dPCR 2021

Le Dr Abelardo Moncayo, directeur du programme des maladies à transmission vectorielle du département de la santé du Tennessee, est le lauréat 2021 de la bourse d’accès à la technologie PCR digitale de QIAGEN, en partenariat avec l’APHL. Découvrez comment il compte utiliser la PCR digitale pour orienter les stratégies de recherche et de surveillance contre les moustiques et les tiques.
Guide pour débutants en dPCR
Ces ressources ont pour but de guider au mieux le professionnel qui envisage de passer à la PCR digitale et de l’aider à planifier sa première expérience.
  • Transformer l’expérience de la PCR
    Imaginez que vous puissiez conserver la simplicité et le caractère familier de la qPCR, mais que vous puissiez bénéficier des gains de sensibilité et de précision de la PCR digitale, sans retarder l’interprétation des données scientifiques. Le QIAcuity, le système entièrement intégré de PCR digitale sur nanoplaques de QIAGEN, a été conçu pour répondre à vos besoins de recherche et dépasser les limites des méthodes actuellement disponibles.
  • Comment fonctionne la dPCR sur nanoplaques de QIAGEN ?
    Tout comme dans les expériences de qPCR, la préparation des échantillons comprend le transfert du Master Mix, des sondes et des amorces sur une nanoplaque à 96 ou 24 puits, suivi de l’ajout des échantillons. Le système intègre le fractionnement, le thermocyclage et l’imagerie dans un seul instrument entièrement automatisé qui permet aux utilisateurs de passer de l’échantillon aux résultats en moins de 2 heures. Il est possible d’effectuer l’analyse à distance sur la suite logicielle, qui fournit la concentration de la séquence cible en copies par microlitre et permet le contrôle qualité pour les échantillons positifs ou les contrôles sans matrice (NTC).
    How does QIAGEN Nanoplate dPCR work?
  • Dévoiler la magie du fonctionnement
    Pour réinventer la familiarité et la simplicité d’utilisation tout en améliorant la résolution, nous avons développé ces nanoplaques avec un fractionnement supérieur afin de parvenir à un gain de précision et de sensibilité sans équivalent pour vos dosages.
  • Pas de gouttelettes. Pas de cristaux. Pas de puces.

    Les principaux avantages de la PCR digitale sur nanoplaques incluent notamment :

    - Les plaques familières, simples d’utilisation, sont faciles à pipetter, exactement comme dans la qPCR
    - Les fractions fixes empêchent les variations de taille et la coalescence
    - Les nanoplaques scellées empêchent la contamination entre les puits
    - Possibilité de lecture plus rapide grâce à la mesure simultanée de toutes les fractions d’un même échantillon
    - Contrôle qualité intégré, on peut ainsi voir l’image de la plaque pour des signaux de fluorescence individuels issus des numérations de fractions positives individuelles
    - Les plaques sont adaptées à l’automatisation frontale

  • Simplifier la transition vers le digital

    Il est temps de simplifier la transition à partir de la qPCR et de préparer vos applications de recherche essentielles à la PCR digitale. Oui, il vous suffit de 3 étapes simples pour obtenir le résultat de précision que vous voulez en moins de 2 heures : pipettez et chargez, laissez l’expérience se dérouler, puis analysez les résultats. En outre, le coût, la flexibilité et le débit ne sont plus des problèmes.

  • Lab essentials, People
    Transformer l’expérience de la PCR
  • How does QIAGEN Nanoplate dPCR work?
    Comment fonctionne la dPCR sur nanoplaques de QIAGEN ?
  • People, Lab essentials
    Dévoiler la magie du fonctionnement
  • Nanoplate
    Pas de gouttelettes. Pas de cristaux. Pas de puces.
  • dPCR
    Simplifier la transition vers le digital
Conseils et astuces pour la PCR digitale
Découvrez une compilation des 20 questions principales, ainsi que des réponses perspicaces, de notre webinaire invité.