數字PCR,國產力量的強大
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- 發布時間:2019-12-05 15:24
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數字PCR,國產力量的強大
數字PCR即Digital PCR(dPCR),作為最新一代的PCR技術,無需標準曲線即可實現單細胞/單分子方面的絕對定量。其概念最早可追溯到20世紀90年代,1992年Sykes等人首次提出了通過樣品稀釋和泊松分布數據處理來定量PCR產物的方法,這也是數字PCR的雛形;1999年,Vogelstein和Kinzler首次提出了數字PCR的概念,并展示了其在檢測低頻突變方面的潛力;此后,在微流控和液滴生成等技術的推動下,數字PCR技術經歷了快速發展。
該技術進入市場后便廣受資本追捧,投資人、代理商、分子診斷試劑盒開發企業競相涉足。以2024年為例,數字PCR領域共發生了4筆融資事件。
隨著技術的成熟和市場需求的增長,數字PCR儀的應用領域不斷拓展,從最初的科研機構逐步滲透到臨床診斷的各個方面。
在腫瘤診斷領域,數字PCR儀能夠檢測出極微量的腫瘤相關基因突變,如在肺癌患者的血液樣本中精準檢測表皮生長因子受體(EGFR)的突變,為靶向治療方案的制定提供關鍵依據。
在傳染病檢測方面,它可以對低病毒載量的樣本進行準確定量,像在乙肝、丙肝等病毒感染的早期診斷和療效監測中發揮重要作用。
在產前診斷中,數字PCR儀能夠檢測胎兒游離DNA的拷貝數變異,用于篩查唐氏綜合癥等染色體疾病,提高檢測的準確性和可靠性。
實際上,早期的數字PCR技術在臨床應用方面卻進展緩慢。一方面,技術本身還不夠成熟,在樣本分配環節主要依靠人工操作,難以保證分配的均勻性和數量,導致檢測的準確性和重復性受限,另一方面,高昂的設備成本和復雜的操作流程,是的大多數醫療機構難以將其應用與常規臨床檢測。因此,早期數字PCR主要在科研領域用于探索基因表達、突變檢測等基礎研究,為后續的技術改進和臨床應用拓展積累數據和經驗。
隨著微流控技術、油包水乳化微滴、納米制造等技術的不斷進步,數字PCR儀迎來了關鍵的發展階段。2006年,Fluidigm公司發布了第一個基于芯片的商品化數字PCR系統,利用微流控芯片將反應液均勻導入芯片上的微池或微通道中進行PCR反應,實現了一定程度的自動化和高通量檢測。2011年,Bio-Rad公司推出基于液滴技術的QX100系統,后又升級為QX200微滴式數字PCR系統,通過將反應體系分割成月2萬個微滴,極大地提高了檢測靈敏度和準確性,成為數字PCR技術發展的重要里程碑。這些技術突破也使得數字PCR儀在臨床領域嶄露頭角。
在數字PCR技術的創新征程中,國產企業展現了非凡的創造力和競爭力。
自2017年起,數字PCR儀國產化進程實現重大突破,不少企業紛紛發力,相繼推出各自的數字PCR儀產品。如今,一體機的技術門檻已被突破,數字PCR儀的價格也正在不斷降低。
國產數字PCR儀企業在臨床應用推動和市場拓展方面也發揮了重要作用。
2022年3月30日,國家藥品監督管理局發文,明確將數字PCR儀按照三類醫療器械進行管理。這一政策調整對數字PCR儀發展有著深遠意義。因為在醫療器械的分類管理體系中,三類醫療器械被定義為“植入人體,用于支持、維持生命,對人體具有潛在危險,對其安全性、有效性必須嚴格控制的醫療器械”。只有通過國家藥監局嚴格的技術審評和臨床評價,才能獲得三類醫療器械注冊證,這一過程不僅規范了數字PCR儀市場,也為臨床醫生和患者提供了質量可靠、性能穩定的檢測工具。