液滴微流控技術(shù)

微流控中的微尺度液滴領(lǐng)域，相比于傳統(tǒng)的連續(xù)流，離散化的乳液以其試劑消耗量極小為顯著特征，可以極大的降低昂貴試劑消耗成本。每一個(gè)形態(tài)穩(wěn)定的液滴均可視為獨(dú)立的微反應(yīng)器，減少了交叉污染，便于操控，其很大的比表面積還能加快各種反應(yīng)速度和傳熱傳速度，因此是藥物合成，單細(xì)胞分析，分子生物學(xué)，材料合成等領(lǐng)域的理想選擇。

傳統(tǒng)的液滴生成主要是通過(guò)振動(dòng)攬拌或者噴射。然而，運(yùn)用振動(dòng)攬拌或者噴射方式產(chǎn)生出的液滴常會(huì)有大小不均勻的問(wèn)題，而且無(wú)法檢測(cè)，大大限制了液滴在高通量、高靈敏的大規(guī)模生化分析中的應(yīng)用研究。隨著微流控技術(shù)的發(fā)展，液滴技術(shù)也迎來(lái)了新的變革。

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，它可看作是生物體外的特殊DNA復(fù)制。

與傳統(tǒng)的PCR方法相比，液滴式數(shù)字PCR需要在擴(kuò)增前對(duì)樣品進(jìn)行微滴化處理，通過(guò)將樣品一次性分散到幾十甚至上百萬(wàn)個(gè)微液滴中來(lái)實(shí)現(xiàn)單模板分子的隔離，因而具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。

液滴數(shù)字PCR

在液滴數(shù)字PCR中，每個(gè)微液滴內(nèi)可包含有一個(gè)DNA模板分子，或不含模板DNA分子, 通過(guò)使用每個(gè)液滴的熒光檢測(cè)，研究人員可以很容易地計(jì)算出在擴(kuò)增后的原始樣品中的目標(biāo)基因的數(shù)量。

數(shù)字PCR技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于基因工程、醫(yī)學(xué)診斷和環(huán)境工程中，并代表了PCR技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。液滴數(shù)字PCR是微流控芯片和數(shù)字PCR技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的、快速發(fā)展的數(shù)字PCR技術(shù)。

液滴數(shù)字PCR的優(yōu)勢(shì)：

提高準(zhǔn)確性，降低成本

液滴數(shù)字PCR不僅提高了目標(biāo)基因的定量準(zhǔn)確性，也降低了成本。

提高傳質(zhì)傳熱效率，縮短擴(kuò)增時(shí)間

液滴PCR技術(shù)在降低了試劑與樣品消耗量的同時(shí)提高了傳熱傳質(zhì)效率，從而大幅地縮短了PCR擴(kuò)增時(shí)間。

降低交叉污染的可能性

因?yàn)槊總€(gè)DNA模板分子均是在各自的微液滴中分別進(jìn)行PCR循環(huán)擴(kuò)増，這就非常有效地降低了模板分子間發(fā)生相互干擾與交叉污染的可能性。

整理自《基于液滴微流控的數(shù)碼PCR技術(shù)》 李俏瑩