Anwendungen der Nanoplatten-dPCR

Ganz gleich, ob Sie mit wertvollen Proben arbeiten, seltene Mutationen analysieren oder Proben untersuchen, die mit Inhibitoren belastet sind – die Nanoplatten-dPCR liefert präzise und reproduzierbare Daten. Der schnelle, automatisierte Workflow reduziert die Variabilität erheblich und verbessert die Konsistenz. Zugleich ist er so einfach, dass er nur sehr wenig Schulungsaufwand erfordert.

Die digitale PCR, und insbesondere die Nanoplatten-dPCR auf dem QIAcuity, revolutioniert die Forschung, indem sie die Fragen, die Sie stellen und beantworten können, fundamental verändert. Die Methode ermöglicht Anwendungen, die bisher durch die Limitationen der qPCR und anderer dPCR-Technologien verhindert wurden. Erfahren Sie unten, was die Technologie für Ihre spezifische Anwendung leisten kann.

Bei der Analyse von Kopienzahlvariationen (CNV) wird die Anzahl an Kopien eines bestimmten Gens im Genom einer Person bestimmt. Es ist bekannt, dass Gene in zwei Kopien je Genom vorliegen; in einigen Fällen können diese Gene jedoch auch häufiger vorliegen. Genamplifikation (die Onkogene aktiviert) und -deletion (die Tumorsuppressorgene inaktiviert) sind wichtige Kopienzahlveränderungen in somatischen Zellen (copy number alterations, CNA), die zusätzlich zu Genomveränderungen wie Punktmutationen, Translokationen und Inversionen Auswirkungen auf krebsassoziierte Gene haben. Die meisten krebsassoziierten Gene, die von CNA beeinflusst werden, wurden als kritische Gene in Krebssignalwegen definiert, die an der Karzinogenese und dem Fortschreiten von Krebs beteiligt sind. Variationen der Kopienzahl in Keimbahnzellen (copy number variations, CNV) sind eine wesentliche Quelle der genetischen Diversität (Deletion oder Duplikation eines Locus) und erlauben die Untersuchung von Genen, die mit häufigen neurologischen und Autoimmunerkrankungen, Erbkrankheiten und unerwünschten Arzneimittelwirkungen verbunden sind.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für die CNV-Analyse

• Erkennung von weniger als 1,2-fachen Veränderungen in CNVs, mit Ergebnissen in etwa 2 Stunden
• Verbesserte Wirtschaftlichkeit und höherer Durchsatz bei der dPCR-CNV-Analyse mit der 8.5K Nanoplatte oder Multiplexingoptionen oder eine feineren Unterscheidung konsekutiver Kopienzahlvarianten mit der 26K Nanoplatte
• Automatische Berechnung der CNV mit der QIAcuity Software Suite und Möglichkeit zur Entwicklung maßgeschneiderter Assays

Die zunehmende Prävalenz von Infektionskrankheiten und epidemischen Ausbrüchen unterstreicht die Notwendigkeit von für Verbesserungen bei Nachweis und Analyse von Mikroorganismen, insbesondere von Krankheitserregern. Die Kombination aus Geschwindigkeit, hoher Sensitivität, Genauigkeit und absoluter Quantifizierung ist sowohl für den Pathogennachweis als auch die Mikrobiom-Analyse im Gesundheitswesen und in der Epidemiologie essenziell. Die digitale PCR bietet als schnelle, sensitive und präzise Methode zahlreiche Vorteile bei Identifizierung, Nachweis, Charakterisierung und Überwachung von Veränderungen in Pathogenen und Mikrobiomen. Die Anwendungsbereiche der dPCR für den Nachweis von Mikroorganismen erstrecken sich von Pathogenen in Lebensmitteln über Medikamentenresistenz, Mikroorganismenforschung und Untersuchung von Antibiotikaresistenzgenen bis hin zur Analyse der Viren/Bakterien-Wirts-Beziehungen. 

Vorteile der Nanoplatten-dPCR beim Nachweis von Mikroorganismen

• Präzise und absolute Quantifizierung von mikrobiellem Material, selbst aus komplexen Proben oder Proben mit hohem Gehalt an Inhibitoren
• Mit der Nanoplate 26K sind größere Probenvolumen (bis zu 28 µl) für eine noch höhere Sensitivität und den Nachweis von Targets unterhalb der Nachweisgrenzen anderer handelsüblicher Assays möglich
• Multiplexing von bis zu fünf Assays aus einer Auswahl von kundenspezifischen Assays oder mehr als 700 Katalog-Assays für mikrobielle Targets (bakteriell, viral, Virulenzfaktoren, AMG usw.)

Die digitale PCR ermöglicht eine Reihe von Anwendungen in der Gentherapie, wie die Messung des Genomtiters des adenoassoziierten Virus, der Kopienzahl von Lentivirus-Vektoren sowie die Entwicklung und Herstellung von CAR-T-Zelltherapien. Dies ist von zentraler Bedeutung bei der Entwicklung wirksamer und reproduzierbarer Zell- und Gentherapien bei gleichzeitiger Gewährleistung der Patientensicherheit.

Messung von Virustitern

Entdecken Sie, wie die QIAcuity dPCR schneller und mit insgesamt höherem Durchsatz sowie besserer Skalierbarkeit eine ebenso hohe Genauigkeit und Präzision bei der Quantifizierung von Virustitern erzielen kann wie die traditionelle ddPCR-Methode. Entdecken Sie unsere vollständigen Workflows von der Lyse viraler Vektoren über die Quantifizierung von Rest-DNA bis zur Vektor-Genom-Titration und Bestimmung der Genom-Integrität mit herausragender Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Geschwindigkeit.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für die AAV-Titration

• Konsistente und robuste Bestimmung des finalen Titers dank effizienter Capsid-Lyse und Entfernung von Rest-DNA mit unseren speziellen Kits
• Weniger Fehler und einfache Implementierung durch ein Protokoll mit einer minimalen Anzahl von manuellen Schritten und nur 10 Minuten Arbeitsaufwand
• Höhere Genauigkeit und Flexibilität durch Multiplexing von bis zu 10 Einzeltarget-Assays mit unterschiedlichen Farbstoffkombinationen – optional können Assays mit Genen von Interesse (GOI-Assays) auf 5-plex-Kapazität erweitert werden
• Präzise Bewertung der Genomintegrität von bis zu 5 Targets gleichzeitig durch unsere fortschrittliche QIAcuity-Softwarefunktion

Mykoplasmen sind Kontaminationen von biologischen Produkten, die sich aus Zelllinien in der biopharmazeutischen Industrie gewonnen werden. Mykoplasmen können in Zellkulturen als Folge einer Kontamination der Ausgangszelllinien selbst (Zellsubstrate) oder durch zufällige Verschleppung von Mykoplasmen während der Produktion auftreten. Es sind mehrere Leitlinien zum Kontaminationsrisiko und technische Veröffentlichungen zur Mykoplasmensicherheit bei der Herstellung biologischer Produkte verfügbar.

Die digitale PCR kann zum Nachweis von Kontaminationen in Zellkulturen und anderen aus Zellkulturen gewonnenen biologischen Produkten verwendet werden. So ist zum Beispiel das QIAcuity Mycoplasma Quant Kit ein RT-dPCR-Kit, das rRNA und DNA nachweist, was eine hohe Sensitivität der Methode ermöglicht. Eine interne Amplifikationskontrolle verhindert falsch negative Ergebnisse aufgrund von PCR-Inhibitoren, unsachgemäßer RNA-Extraktion oder unsachgemäßer RT-Reaktion. Mit dem sondenbasierten Assay können 127 verschiedene Mykoplasmenarten quantifiziert und nachgewiesen werden.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für den Nachweis von Mykoplasmen

• Konform: Der NAT(Nucleic Acid Technique)-Workflow zur Untersuchung von Mykoplasmen ist konform mit dem Europäischen, US-amerikanischen und Japanischen Arzneibuch
• Schnell: Keine zeitaufwendige Kultivierung von Mykoplasmen erforderlich
• Sensitiv: Der Nachweis von rRNA ermöglicht eine höhere Sensitivität als die Verwendung nur von DNA, weil in einer einzigen Bakterienzelle mehrere Kopien vorhanden sind (Nachweis von < 10 CFU/ml). Mit dem Assay lässt sich immer noch DNA nachweisen, wenn der RT-Schritt ausgelassen wird, was ein hohes Maß an Flexibilität schafft.
• Vorvalidiert: Der Workflow wurde im Rahmen eines umfassenden Validierungsberichts intensiv getestet, was Ihren Validierungsaufwand reduzieren kann.
• Zehn Mykoplasma-Standard-CFU-Kits zur internen Validierung oder als Positivkontrolle ohne Eintrag lebender Mykoplasmen

Beim MicroRNA(miRNA)-Expressionsprofiling werden gleichzeitig die Expressionsniveaus mehrerer oder einzelner miRNAs zwischen zwei oder mehr Proben verglichen. Diese Analyse kann Forschenden helfen, miRNA als Biomarker bei Erkrankungen wie Krebs zu identifizieren und zu quantifizieren. Sie liefert wertvolle Erkenntnisse über die Rolle der miRNA-Expression in normalen biologischen Zuständen und bei Krankheiten.

Vorteile der Nanoplatten-dPCR für die miRNA-Expressionsanalyse

• Erkennung einzelner Nukleotidunterschiede in eng sequenzverwandten miRNAs dank der hohen Spezifität der dPCR
• Absolute Quantifizierung subtiler miRNA-Expressionsveränderungen, insbesondere bei geringen Template-Mengen

Im Vergleich zu den herkömmlichen Methoden zur Analyse der Gesamtheit von Zellpopulationen können mit der Einzelzellanalyse Daten auf Ebene einzelner Zellen gewonnen werden, was den Forschenden hilft, zelluläre Heterogenität, biologische Funktionen, Prozesse und Krankheitsmechanismen besser zu verstehen. Häufig genutzte Methoden der Einzelzellanalyse wie PCR, qPCR oder Next-Generation Sequencing (NGS) sind jedoch nicht immer sensitiv genug, um das interessierende Ziel nachzuweisen.

Die digitale PCR ist eine vielversprechende Option für die Einzelzellanalyse, da die kosteneffizienten, intuitiven und präzisen dPCR-Plattformen einen hohen Durchsatz, eine hohe Nachweissensitivität und Präzision bieten.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für die Einzelzellanalyse

• Hochpräzise dank physischer Partitionierung, die stabiler ist als Droplets
• Der sondenbasierte Nachweis ermöglicht das Multiplexing von bis zu fünf Targets in einer einzigen dPCR-Reaktion bei minimaler Optimierung
• Präzise Ergebnisse erlauben die Analyse von in geringen Mengen vorliegenden Targets und von Multi-Copy-Targets auf Einzelzellebene.

Die Quantifizierung von Bibliotheken für das Next Generation Sequencing ist ein wesentlicher Schritt, um Ihre Flusszellen mit voller Leistung zu nutzen. Es ist nachgewiesen, dass Über- oder Unterbeladung mit einer NGS-Bibliothek bedingt durch ungenaue Bibliotheksquantifizierung die erhaltene Datenmenge und -qualität beeinträchtigen. Die Verwendung der digitalen PCR zur Bestimmung der absoluten Konzentration eines NGS-Bibliothekspools kann von großem Vorteil sein, um eine optimale Ausbeute zu erzielen und die Kosten pro Probe zu senken.

Vorteile der digitalen Nanoplatten-PCR zur Quantifizierung von NGS-Bibliotheken

• Absolute Quantifizierung von amplifizierbaren Bibliotheksfragmenten ohne Amplifikationsverzerrung und ohne Standardverzerrung mit Ergebnissen in 2 Stunden, geeignet für Routinetests
• Hohe Reproduzierbarkeit und überlegene Uniformität beim Bibliothekspooling, mit Abdeckung aller Illumina Bibliothekstypen mit einem Assay