數(shù)字PCR：解鎖基因檢測(cè)的"顯微鏡"時(shí)代
在分子診斷領(lǐng)域，數(shù)字PCR（digital PCR，dPCR）正以"**定量"和"超高靈敏度"兩大核心優(yōu)勢(shì)，掀起精準(zhǔn)檢測(cè)的技術(shù)革命。與傳統(tǒng)PCR、qPCR相比，數(shù)字PCR通過將樣本分割成數(shù)萬個(gè)獨(dú)立微反應(yīng)單元，結(jié)合終點(diǎn)熒光信號(hào)分析，無需標(biāo)準(zhǔn)曲線即可直接計(jì)算目標(biāo)分子數(shù)量，檢測(cè)限低至單拷貝級(jí)別，堪稱基因世界的"顯微鏡"。
2024年全球數(shù)字PCR市場(chǎng)規(guī)模約為8.31億美元，預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到12.69億美元。亞太地區(qū)（尤其是中國(guó)）增長(zhǎng)潛力顯著，國(guó)產(chǎn)設(shè)備憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)逐漸主導(dǎo)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，進(jìn)口品牌份額縮小至約50%。
基因與細(xì)胞治療：改寫人類疾病治療史的"生命密碼"
目前業(yè)界通常將基因和細(xì)胞療法歸為一類，統(tǒng)稱為Gene & Cell Therapy，簡(jiǎn)稱CGT?；蛑委熗ㄟ^遞送功能基因或編輯缺陷基因，根治遺傳病、癌癥等疾病，例如CRISPR基因編輯技術(shù)、AAV病毒載體療法。細(xì)胞治療利用改造后的免疫細(xì)胞（如CAR-T）或干細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)殺傷腫瘤或組織再生。
根據(jù)BCC數(shù)據(jù)，2022年全球CGT市場(chǎng)規(guī)模為58億美元，預(yù)計(jì)到2028年將增至233.3億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)26.4%，中國(guó)已成為全球第二大CGT管線市場(chǎng)，尤其在CAR-T、基因編輯等領(lǐng)域展現(xiàn)出創(chuàng)新活力，如傳奇生物的CAR-T產(chǎn)品成功出海美國(guó)。這些突破性療法在研發(fā)與質(zhì)控中面臨著共同挑戰(zhàn)：如何精準(zhǔn)檢測(cè)痕量靶標(biāo)？如何確保治療載體的安全有效？
數(shù)字PCR的五大應(yīng)用場(chǎng)景：為基因與細(xì)胞治療保駕護(hù)航
1病毒滴度測(cè)量：基因治療領(lǐng)域質(zhì)量控制的"一把手"
病毒滴度是衡量病毒含量和濃度的關(guān)鍵指標(biāo)，是檢測(cè)病毒類生物制品活性和效力的直接數(shù)據(jù)佐證，也是評(píng)價(jià)生物制品質(zhì)量的重要一環(huán)，穩(wěn)定可靠的滴度才能保證準(zhǔn)確給藥劑量，更好地指導(dǎo)臨床用藥。
2病毒載體拷貝數(shù)（VCN）檢測(cè)：治療安全性的"守門人"
病毒載體（如AAV、慢病毒）的基因組整合可能引發(fā)致癌風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)字PCR可精準(zhǔn)檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞中載體DNA插入數(shù)量，確保治療劑量安全可控。
3基因編輯效率評(píng)估：CRISPR療法的"質(zhì)檢儀"
在基因敲除/敲入過程中，數(shù)字PCR可同步檢測(cè)編輯成功率和脫靶效應(yīng)，靈敏度比NGS高10-100倍，顯著縮短療法優(yōu)化周期。
4殘留宿主DNA定量：基因治療產(chǎn)品的"安全閥"
干細(xì)胞或CAR-T制備過程中，數(shù)字PCR能以<0.001%的檢測(cè)限追蹤殘留宿主DNA，滿足FDA/EMA嚴(yán)苛質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。
5治療應(yīng)答監(jiān)控：療效預(yù)測(cè)的"預(yù)警雷達(dá)"
通過追蹤患者血液中游離DNA（cfDNA）或微小殘留病灶（MRD），動(dòng)態(tài)評(píng)估治療效果，早于影像學(xué)發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)征兆。
數(shù)字PCR的差異化優(yōu)勢(shì)
1、靈敏度和**度
| qPCR | ?靈敏度較高，通?？蓹z測(cè)到5-10個(gè)拷貝的差異。?在極低濃度樣本中，**度受限，難以區(qū)分微小差異（如5和6拷貝） |
| dPCR | ?靈敏度更高，可檢測(cè)到單拷貝級(jí)別的差異；?在低濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)優(yōu)異，適合基因治療中病毒載體滴度的**監(jiān)測(cè)； |
2、抗干擾能力
| qPCR | ?對(duì)樣本中的抑制劑（如蛋白質(zhì)、鹽類）較為敏感，可能導(dǎo)致擴(kuò)增效率下降； |
| dPCR | ?樣本被分割成微小反應(yīng)單元，抑制劑的干擾被稀釋，抗干擾能力更強(qiáng)，更適合復(fù)雜樣本的分析； |
3、動(dòng)態(tài)范圍
| qPCR | ?動(dòng)態(tài)范圍較寬，適合高濃度樣本的檢測(cè)，在低濃度范圍內(nèi)，定量能力有限； |
| dPCR | ?在低濃度范圍內(nèi)表現(xiàn)優(yōu)異，但在高濃度樣本中可能因反應(yīng)單元飽和而受限，適合低濃度病毒滴度的**測(cè)量； |
隨著基因治療對(duì)**度和靈敏度的要求不斷提高，dPCR的應(yīng)用前景將更加廣闊，尤其是在個(gè)性化治療和精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域。在本公眾號(hào)之前的推文也提到了數(shù)字PCR在癌癥早篩中的應(yīng)用場(chǎng)景，感興趣的小伙伴可以翻閱。當(dāng)然，數(shù)字PCR的應(yīng)用遠(yuǎn)不止此，有研究將數(shù)字PCR應(yīng)用在傳染病早期診斷中，例如HIV潛伏庫(kù)檢測(cè)和罕見病原體篩查，還有將數(shù)字PCR與農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學(xué)結(jié)合，用于轉(zhuǎn)基因成本鑒定和環(huán)境微生物監(jiān)測(cè)等方向。
從基因編輯實(shí)驗(yàn)室到CAR-T的GMP車間，數(shù)字PCR正在重塑生命科學(xué)的質(zhì)量控制體系。蘇州思納福DQ系列數(shù)字PCR ，為生產(chǎn)和QC提供**定量解決方案。
