臻准生物正式发布新一代梯度数字PCR芯片(多体积混合分区,multivolume partitioning),比常规数字PCR的线性范围提高了100倍,达到7个数量级,可充分满足微小残留病灶(minimal residual disease,MRD)检测等宽动态范围、高灵敏度应用场景的需求。
MRD定量:两端兼顾为什么这么难
肿瘤患者接受根治性治疗后,外周血中循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)的突变等位基因频率(variant allele frequency,VAF)常低至10⁻⁴、10⁻⁵甚至更低。要实现MRD的准确定量,需同时满足两项要求:在大量野生型背景DNA中检出并定量极少数突变型分子,同时对高丰度背景DNA给出准确的总量结果——前者拷贝数可低至个位数,后者则高达10⁵至10⁶拷贝级。常规数字PCR受线性范围所限难以兼顾两端:对样本进行稀释,低拷贝突变分子将随之丢失,导致漏检;不进行稀释,高浓度模板又会使微反应单元趋于饱和,超出泊松统计可校正的范围,导致定量失真。
扩大线性范围的三条路线与臻准的答案
提高数字PCR的线性范围,常见做法有三种:一、合并多张芯片(多个反应孔)的分区数据以扩大有效分区总数,参考Bio-Rad《Rare Mutation Detection Best Practices Guidelines》,再行合并分析;该方案的试剂、耗材、人工乃至宝贵的临床样本用量均随芯片数量成倍增加,检测成本显著上升。二、整体缩小分区体积并大幅增加分区数量,该方案对微流控芯片的加工精度要求大幅提高,制造成本显著上升。三、改进分区芯片设计:在同一芯片上集成不同体积的微反应单元,在扩展线性范围的同时避免芯片成本显著增加——这正是臻准生物的解决方案,即体积梯度数字PCR芯片:同一张芯片上集成两种体积的微反应单元,小体积分区用于高浓度模板的准确定量,大体积分区用于低浓度痕量靶标的检出与定量。一张芯片、一次反应覆盖7个数量级,操作流程不变,成本可控,非常适合商业化落地。
宽线性范围带来的多元应用价值
凭借7个数量级的宽线性范围,臻准梯度数字PCR芯片为高、低丰度靶标共存的多元应用场景带来全新价值。
- 肿瘤MRD/ctDNA监测:痕量突变靶标与高丰度背景模板可在单次反应内同时完成准确定量,无需多芯片合并、无需样本稀释,显著节省试剂与样本
- 细胞与基因治疗:AAV载体基因组滴度等高浓度指标,与残留宿主细胞DNA、残留质粒DNA等痕量工艺相关杂质可同板并行定量
- 疫苗与生物制药:高浓度原液直接定量,同步监测工艺杂质
- 标准物质与参考物质定值:高浓度样品可直接定值,避免系列稀释引入的不确定度逐级累积,定值结果更为可靠
- 科研与临床检验:高、低丰度靶标共存的样本,一次检测即可完成
臻准数字PCR芯片矩阵
自此,臻准数字PCR芯片矩阵更加丰富:梯度芯片(大、小双体积分区,面向MRD检测等宽动态范围场景)、高灵敏芯片(大体积分区,面向痕量与稀有靶标检测)、常规芯片(通用绝对定量),覆盖从痕量检出到超高浓度定量的各类应用需求。依托开放式数字PCR平台,臻准面向IVD企业、科研机构及制药、食品等工业用户,开放仪器、芯片、试剂定制与检测服务能力。
