デジタルPCR

ナノプレート dPCRアプリケーション

ナノプレートデジタルPCRのトップアプリケーション

高感度、優れた精度、絶対定量によって、デジタルPCRは、存在量の少ないターゲット、複雑な混合物中のターゲット、対立遺伝子変異体を検出し、広範囲のサンプルとアプリケーションにわたって、ターゲットレベルの小さな発現差をモニターできます。 これには以下が含まれますが、これらに限定しません。

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GeneGlobe Design＆Analysis Hubで、デジタルPCRによるDNA、RNA、lncRNAターゲット定量のための最新アッセイを探して構成する。

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COVID-19下水テスト

Wastewater
下水の組成は非常に不均一なので、非ターゲット核酸分子混合物から非常に少量のウイルスRNAを同定できるメソッドが確実に得られます。デジタルPCRは、下水中に存在する低濃度のSARS-CoV-2 RNAを高精度で測定でき、qPCRの結果と良好な相関関係を示します。さらに、デジタルPCRは、サンプル中の変異ウイルスに起因する変異体を正確に識別および定量でき、野生型と変異体の両方のゲノムのコピー数を正確に測定することもできます。
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dPCRが取り扱いの困難なサンプルからターゲット配列を検出する方法

環境サンプリングから液体生検まで、qPCRは少量の遺伝子ターゲットの定量に役立ちます。しかし、低濃度のターゲット分子を含む複雑なサンプルには、新しいナノプレートを搭載したdPCRシステムがより良い選択肢となるかもしれません。
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まれな突然変異検出

ターゲット定量は増幅サイクル数に依存しないため、デジタルPCRにより、まれなイベント／配列変異体の検出と絶対定量の感度が上昇します。さらに、分割により、野生型バックグラウンドプールで低頻度ターゲット（対立遺伝子変異体、SNP）を検出するとき、信号対ノイズ比が上昇し、偽陽性率が低下します。

まれな突然変異検出のためのデジタルPCRの新たな用途は、次のとおりです。

  • 現在の検出レベル以下の残存がんの同定
  • がんの新たな突然変異と重複の検出
  • まれな薬剤耐性突然変異のモニタリング
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Rare mutation

コピー数多型

Copy variation

デジタルPCRは、標準曲線を必要とすることなく、4コピーから5コピーへの1.2倍未満のCNVの変化のような小さな発現差を簡単に検出できます。このテクノロジーの精度と感度により、システムはコピー数の微妙な変化を区別できますが、増幅効率の変化や阻害物質の存在があったとしても精度にあまり影響がありません。コピー数多型 に対するデジタルPCRの新たな用途として、がん研究（がんバイオマーカーのスクリーニングとモニタリング）、神経学的症状の研究、集団研究の分野があります。

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遺伝子発現解析

デジタルPCRの精度の向上により、遺伝子発現解析の多くの局面でより高い解像度を提供できます。そのため、発現差が2倍未満であっても、発現レベルの小さな変化をモニターできます。デジタルPCRは、まれなターゲットの定量や非常に限られた出発物質からRNAを定量するときにも、高い感度が得られます。

遺伝子発現解析へのデジタルPCRの新たな用途は次に示すとおりです。

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gene expression analysis

細胞および遺伝子治療

group of dividing cells

デジタルPCRは、アデノ関連ウイルス（AAV）ベクターゲノム力価およびレンチウイルスベクターコピー数の測定、およびCAR-T細胞療法の開発と製造など、幅広い細胞および遺伝子治療アプリケーションを可能にします。確信を持って治療製品の品質を検証するのにも役立ちます。これは、患者の安全を確保しながら、効果的で再現性のある細胞および遺伝子治療を開発するのに重要です。

QIAcuity dPCRがいかにして、高速かつ全体的に高いスループットとスケーラビリティで、従来のddPCRメソッドと同じレベルの正確さと精度でウイルス力価を定量することができるのかご紹介します。

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微生物病原体検出

微生物病原体は至るところに存在し、衛生から食品生産まで私たちの生活のあらゆる場面に関わっています。しかし、これらの病原体はメタゲノミクスサンプル、分離コロニー、その他取り扱いが困難なサンプル中に低濃度でしか存在しないことが、特異的な検出とモニタリングの妨げとなっています。その点、デジタルPCRは、多様なサンプル由来の細菌、真菌、寄生虫、ウイルス、抗生物質耐性遺伝子、毒性因子遺伝子など幅広い微生物ターゲットを高い精度と感度で同定できるため便利です。

新しいdPCR微生物DNA検出アッセイポートフォリオは次のことを可能にします。

  • 680種類以上のターゲットを同定
  • 1回の反応で微生物DNAとウイルスRNAを合わせて検出
  • 1回の反応につき最大5種類のターゲットを検出
  • 約2時間で完了するシンプルで迅速なdPCRワークフロー
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3D illustration of a e. Coli bacteria, microbiome, gut bacteria, gastro, microorganism
デジタルPCRによる病原体検出
多様なサンプル由来の微生物種、抗生物質耐性遺伝子、毒性遺伝子を迅速に同定する新しいdPCRアッセイについてご覧ください。
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イェーテボリ大学分子臨床医学部のスウェーデン肥満被験者（Swedish Obese Subjects（SOS））研究の研究者兼コーディネーターであるDr. Johanna Andersson-Assarssonは、「コピー数が多く、バラツキが非常に大きい遺伝子の場合、定量的PCRでは解像度は十分ではありません」と述べています。Andersson-Assarsson博士は、デジタルPCRは、その解像度のおかげで、コピー数解析分野で若干革命的であると述べています。良い結果が得られるデジタルPCRにはさまざまなソリューションがありますが、QIAcuityシステムで私が気に入っているのは、シンプルで迅速なワークフローであり、プロセスで使用するプラスチック製のチップやプレートの量が少なく、環境にやさしいことです。

「私たちは環境DNA（eDNA）を使用して、海洋沿岸の生態系の種の分布を調査しています。デジタルPCRは、低いDNA濃度で高い検出率を示し、このような生態系に存在する高濃度のPCR阻害物質を処理できます。最近、QIAGEN dPCRプラットフォームであるQIAcuityを発注しました。特に容易で迅速であることがわかったからです。増幅効率に関係なく、外来種のeDNAをより正確に、かつ高感度で定量できます」とスウェーデン、イェーテボリのSeAnalytics ABのCEOであるPer Sundbergは述べています。
「新しいハイスループットQIAcuity Eightを使用する試験では、下水サンプルからSARS-CoV-2の新変異株の検出に成功しています」と、モンペリエ（フランス）のI.A.G.Eの社長であるDr. Franz Durandetは述べています。「QIAGENの迅速でスケーラブルなこのテクノロジーにより、当社は今後、さらに付加価値の高い環境・生物学的検査サービスを顧客に提供してゆくことができます。」
dPCR, Nicole Masters, John Spear, QIAcuity, customer testimonial, Colorado School of Mines
“「微生物バイオマス濃度が低い場合、qPCRは定量に適したツールですが、dPCRが最良のアプローチです。QIAcuity dPCR装置を使用すると、土壌、岩石、水中の微生物を一貫して検出・定量できます」”と米国コロラド州コロラド鉱山学校の土木環境工学科のJohn R. Spear教授は述べています。
写真：Nicole Masters、大学院生
“「私たちのラボでは、さまざまなサンプル由来のターゲットの絶対定量にQIAcuityデジタルPCRシステムを喜んで使用しています。ワークフローは単純で、習得が容易で、信じられないほど一貫性のある結果が高感度で得られます」”とノースカロライナ大学チャペルヒル校（UNC）のDrew Capone （中央）と同僚たちは述べています。
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