http://medicalxpress.com/news/2011-07-megapixel-dna-replication-technology-faster.html
July 3, 2011
UCB 研究者開發出一套 DNA 測量平台，那在樣本篩選的靈敏度與精確性上，立下驚人的效能標竿。
這項進展將改善一系列的基因診斷與篩選，在此精確測量是關鍵 -- 包括癌症的早期偵測、產前診斷、食物中病原體的偵測，以及單細胞基因表現的分析。
這套新的數位聚合酶鏈鎖反應（digital PCR）裝置利用液體表面張力，而非微型閥（microscopic valves）系統，將 DNA 樣本分割成由百萬以上腔室所組成的陣列。這套系統使得直接計算被隔離在個別腔室內之單一分子的數量成為可能。
此平台所達到的反應腔密度超越傳統的微型閥數位 PCR 技術甚多，達百倍以上，這意味著效能的改善。
"這解決了一些重大技術問題，那限制傳統數位 PCR 技術的規模及精確性，" UBC 物理與天文學系以及高通量生物中心（Centre for High-Throughput Biology）的助教授 Carl Hansen 表示。"那創造出數百萬個均量次反應（uniform volume sub-reactions）、無瑕疵的陣列，並在熱循環期間控制這些反應的乾燥。"
PCR 是一種不可或缺的分子生物技術，研究者用以將單個 DNA 片段放大 -- 或複製 -- 數百萬或數十億次。這項技術倚賴不斷循環的加熱與冷卻反應，透過一種稱為 DNA 聚合酶的蛋白質來複製 DNA 片段，同樣的酵素也在活細胞內複製 DNA。PCR 在醫學與生物實驗室被用來複製 DNA，分析基因、偵測遺傳疾病以及鑑識。
「百萬像素（megapixel）」平台的描述發表在今日的 Nature Methods 期刊上。
數位 PCR 指涉新一代的 DNA 複製技術，其增加的靈敏度與密度超過原本在 1983 年開發出來的技術。目前商業化的數位 PCR 實作（使用整合式微型閥），可取得最大腔室數量為 36,960 個。然而，未來的擴充性受微型閥能被可靠組裝的最大密度限制。
Hansen 認為，這種新型數位 PCR 版本能被擴充至：「在標準的一英寸規格上，擁有大約一千萬個腔室」。
UBC 研究者也發現這種新的「百萬像素」技術在罕見突變的偵測上立下新標竿 -- 被定義為：差異為單個核苷酸變異之二目標序列的最低可測量率以及在序列豐度（sequence abundance）中微妙差異偵測上的新限制。
一百萬個反應腔陣列的分割只花大約 1 分鐘的時間。
"我們的解決方案，或某種利用相同技術的東西，在生醫研究與診斷的測量上，使新的精確度等級成為可能。化驗密度大幅增加，對於把數位 PCR 技術當成一種經濟、迅速且日常使用的分析工具來說，具有重要的牽連，" Hansen 說。
※ 相關報導：
＊ Megapixel digital PCR
http://dx.doi.org/10.1038/nmeth.1640
Kevin A Heyries, Carolina Tropini, Michael VanInsberghe,
Callum Doolin, Oleh I Petriv, Anupam Singhal, Kaston Leung,
Curtis B Hughesman, Carl L Hansen.
Nature Methods (2011)
doi: 10.1038/nmeth.1640
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