基于C语言模拟计算的cdPCR最佳反应通孔数分析

利用C语言能够模拟芯片数字PCR中目的核酸(或目标粒子)进入反应通孔的计算过程,从而可以对干扰粒子对目的核酸分布的影响、检测目的核酸的最佳反应通孔数、目的核酸分布均匀性等问题进行分析与计算。结果表明:(1)无论有无干扰粒子或其存在多少,目标粒子都将具有基本相同的N-Y(入洞总数-出现次数)曲线分布;(2)检测目标粒子的最佳反应通孔数与目标粒子数之比为8∶1或9∶1;(3)当目标粒子数为1000时,最佳反应通孔数为8000或9000,而对应的目标粒子分布均匀性为94.0%或94.6%。基于C语言的统计分析不仅能方便、快捷地完成对任一随机过程的模拟计算,同时能够为数字PCR的芯片设计提供准确的参数依据与理论指导。

虾肝肠胞虫芯片式数字PCR定量检测方法的建立及应用

虾肝肠胞虫(Enterocytozoonhepatopenaei,EHP)感染是目前对虾行业面临的全球性挑战,在过去10年中其发病率急剧上升。为建立一种可绝对定量检测EHP的方法,根据Gen Bank中EHP胞壁蛋白SWP基因保守区域,设计一套特异性引物和荧光探针,通过优化反应条件,建立了EHP芯片式数字PCR(chipdigital PCR,cd PCR)定量检测方法。结果显示:该方法线性关系良好(R2=0.9981);敏感性高,检测限可达4.4copies/μL;特异性强,与其他对虾常见病原无交叉反应;重复性良好,批内重复与批间重复试验的变异系数均小于8%。采用建立的cd PCR方法对28份临床虾样品进行检测,结果发现,该方法与水产行业标准《虾肝肠胞虫病诊断规程》(SC/T7232—2020)中套式PCR方法检测结果符合率为100%。结果表明,本研究建立的EHPcd PCR定量检测方法线性好、灵敏度高、特异性强,重复性及准确性良好,且能绝对定量,具有较好的应用前景。

火鸡源性成分数字PCR通用定量检测方法的研究

建立了一种特异、灵敏和通用的火鸡源性成分数字PCR(digital Polymerase Chain Reaction,dPCR)定量检测方法,可对肉制品中火鸡源性成分的质量百分比进行准确定量,同时适用于微滴式数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)和芯片式数字PCR(chip digital PCR,cdPCR)平台。ddPCR平台对火鸡源性成分拷贝数浓度定性检测限(Limit of Detection,LOD)和定量检测限(Limit of Quantitation,LOQ)分别为1.75和6.43 copies·μL^(-1),cdPCR平台对火鸡源性成分拷贝数浓度LOD和LOQ分别为1.71和3.43 copies·μL^(-1)。对混合鲜肉中火鸡源性成分的质量百分比定量检测限为5%。本方法可对食品中火鸡源性成分进行定量检测。

小反刍兽疫病毒芯片式数字PCR检测方法的建立及应用

为建立一种准确、快速、敏感性更高的小反刍兽疫病毒(peste des petits ruminants virus,PPRV)检测方法,建立了一种芯片式数字PCR(cdPCR)检测方法。根据GenBank中公布的PPRV Nigeria75/1疫苗株N基因序列设计1对引物,PCR扩增大小为166 bp片段,构建pMD^(TM)18-N标准质粒并优化反应条件,建立了PPRV N基因cdPCR检测方法,并与实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测方法的灵敏性、重复性、特异性和临床样品检测做了比较分析。结果显示:当质粒标准品浓度在1.22×(10^(5)~10^(2))copies/μL范围时,cdPCR检测方法比普通RT-PCR灵敏度高1000倍,且稳定性好,特异性强;当标准品浓度在1.22×(10^(5)~10^(-3))copies/μL范围时,cdPCR与RT-qPCR相比具有相同的特异性,但灵敏性比RT-qPCR高100倍;与RT-qPCR测定结果(13.29±6.74)copies/μL相比,cdPCR的最低检测限更低,约为(0.44±0.14)copies/μL;cdPCR对47份临床样本的PPRV核酸阳性检出率(25.5%)高于RT-qPCR(17.0%)。结果表明,建立的cdPCR方法特异性强、灵敏度高、重复性好,为预防PPR早期流行提供了一种快速有效的诊断和定量检测方法。

rAAV5基因组滴度测定的数字PCR方法研究

目的:建立并验证重组5型腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus type 5,rAAV5)基因组滴度测定的数字PCR方法,并对微滴数字PCR方法和芯片数字PCR方法进行比较。方法:分别用不同浓度的SDS和EDTA前处理r AAV5样品,用微滴数字PCR测其基因组滴度,对病毒样品前处理试剂进行优化;在其他试验条件不变的情况下,分别设置微滴数字PCR的退火温度为60、58、54、52℃,以WPRE引物扩增,比较扩增效果,对数字PCR的退火温度进行优化;分别采用微滴数字PCR和芯片数字PCR测定rAAV5的基因组滴度并比较。结果:终浓度为1%SDS和62.5 mmol·L^(-1)EDTA按1∶1(v/v)的比例混合后前处理rAAV5,测定的基因组拷贝数较高,前处理液裂解效果较好;当退火温度为54℃时,微滴数字PCR中阳性微滴和阴性微滴分离效果最好,扩增特异性最强;2种测定结果的试验室内精密度和回收率接近,测定同一裂解样本的结果较为接近(在1个数量级)。结论:初步建立了数字PCR方法并验证,为后续的进一步验证奠定基础。