Digitale PCR

Anwendungen der Nanoplatten-dPCR

Was ist mit der digitalen PCR möglich?

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.

Nachweis seltener Mutationen

Der Nachweis seltener Mutationen bezieht sich auf den Nachweis einer Sequenzvariante, die in einem Pool aus Wildtyp-Hintergründen in nur sehr geringer Menge vorliegt (weniger als 1 % oder sogar 0,1 %). Daher ist zum Nachweis und zur Quantifizierung von seltenen Ereignissen wie Punktmutationen oder Einzelnukleotid-Polymorphismen (single nucleotide polymorphisms, SNPs) eine sensitive, genaue und präzise Methode erforderlich. Die Herausforderung besteht in der Unterscheidung zwischen zwei in hohem Maße identischen Sequenzen, von denen eine deutlich häufiger vorliegt als die andere.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für den Nachweis seltener Mutationen

Möglichkeit, ein großes Eingabe-Reaktionsvolumen in 26.000 Partitionen zu laden – dies erhöht die Chancen, ein seltenes Target zu finden, erheblich
Multiplexing bei der Sequenzierung von Mutationen und Wildtyp zum Nachweis geringer Anteile seltener Mutationsmoleküle vor einem Hintergrund an großen Mengen an Wildtyp

Die sprichwörtliche Suche nach der Nadel im Heuhaufen

Der Nachweis seltener Mutationen in Flüssigbiopsien ist wie die Suche nach der legendären Nadel im Heuhaufen. Mit der digitalen PCR lassen sich diese seltenen Moleküle nachweisen und quantifizieren. Sie bietet neue Möglichkeiten für die Entdeckung spezifischer Biomarker, den frühzeitigen Nachweis von Tumoren und die Überwachung des Ansprechens auf eine Behandlung. Die QIAcuity digitale PCR in Nanoplatten erweitert mit ihrem Walkaway-Workflow, ihrer überlegenen Partitionierung und einer einzigartigen Hyperwell-Funktion die ausgezeichnete Sensitivität und Präzision der dPCR und ermöglicht so den Nachweis einer einzigen mutierten Kopie selbst in den schwierigsten Proben.

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Entdecken Sie unsere QIAcuity-Lösungen für klinische Tests und onkologische Forschung

Analyse von Kopienzahlvariationen

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

Digitale Multiplex-PCR für Analysen mitochondrialer und genomischer Target-Kopienzahl

Entdecken Sie einen Workflow für Hochdurchsatz-Analysen von Target-Kopienzahlen in Zellkulturen. Das Verfahren nutzt die schnelle und genaue Zellsortierung von CellenONE, um sicherzustellen, dass in nachgeschalteten Reaktionen eine exakte Anzahl von Zellen verwendet wird. Die Proben werden auf dem QIAcuity Digital PCR System mit einem sondenbasierten Nachweis und Multiplexing von bis zu fünf Targets in einer einzigen dPCR-Reaktion mit minimalem Optimierungsbedarf untersucht. Der Workflow erreicht eine genaue absolute DNA-Quantifizierung mittels dPCR für die Analyse von Targets mit geringer Häufigkeit sowie von Targets mit mehreren Kopien auf der Ebene einzelner Zellen.

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Flüssigbiopsie

Als Flüssigbiopsie, auch bekannt als flüssige Biopsie oder Flüssigphasen-Biopsie, wird die Probenahme und Analyse eines nicht festen biologischen Gewebes bezeichnet, zumeist Blut. Sie wird hauptsächlich als Diagnose- und Überwachungstool für Krankheiten wie Krebs eingesetzt. Die Flüssigbiopsie ist im Vergleich zur Gewebebiopsie weniger invasiv für die Spenderin oder den Spender. Wenn Tumorzellen absterben, setzen sie ctDNA ins Blut frei. Krebsmutationen in der ctDNA spiegeln jene aus herkömmlichen Tumorbiopsien wider und können daher als molekulare Biomarker zur Nachverfolgung der Krankheit genutzt werden. Die Herausforderung ist die geringe Konzentration an ctDNA aus den Tumorzellen im Blut. Der Goldstandard war bisher die Verwendung von NGS, Pyrosequenzierung oder Real-time qPCR, aber diese Methoden hatten den Nachteil einer eingeschränkten LOD. Bei der Pyrosequenzierung für Tumorgewebe liegt sie bei etwa 10 %, bei der NGS zwischen 1 und 5 % und bei der qPCR bei bis zu 1 %. Diese Limitierung der Nachweisgrenzen stellt ein Problem bei der Überwachung auf ein mögliches Rezidiv bei der Patientin oder dem Patienten dar.

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

Laden Sie mit der QIAcuity Nanoplate 26K bis zu 28 µl an Probe, um die LOD zu erhöhen und Stichprobenfehler zu minimieren. Dies erlaubt Ihnen, mehr Datenpunkte zu generieren, um auch kleine Veränderungen in der Expression nachzuweisen oder ein Rezidiv zu erkennen.
Erkennen Sie äußerst seltene Mutationen mit einer Allelfrequenz von bis zu 0,01 %
Verarbeiten Sie auch unbearbeitete Proben wie Vollblut und Urin, da die dPCR-Messung durch die Amplifikationseffizienz nicht beeinflusst wird

Flüssigbiopsie-basierter Nachweis von PIK3CA-Mutationen aus cfDNA mittels dPCR

In diesem Anwendungshinweis demonstrieren wir den Nutzen des QIAcuity Digital PCR Systems für den zuverlässigen Nachweis äußerst seltener PIK3CA-Varianten in cfDNA. Die manuellen QIAamp Workflows und die automatisierten EZ2 und QIAsymphony Workflows lieferten cfDNA mit hoher Ausbeute und Reinheit aus großen Plasmavolumina von bis zu 10 ml. Die automatisierten QIAGEN Workflows machen zudem die manuelle Voranreicherung oder Vorbereitung von Platten überflüssig. Darüber hinaus konnten wir die Vergleichbarkeit der Quantifizierungen von dPCR und Qubit zeigen, sowie die Fähigkeit von dPCR, PIK3CA-Mutationsfrequenzen in cfDNA mit hoher Genauigkeit und großer Kosten- und Zeiteffizienz zu quantifizieren.

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Nachweis von Mikroorganismen

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.)

Abwasserkontrolle mit dPCR

Die Untersuchung von Abwasser auf Krankheitserreger wie SARS-CoV-2, Legionella spp. oder Salmonellen kann Krankheitsausbrüche vorhersagen und wichtige epidemiologische Daten liefern. Abwasserproben sind jedoch sehr heterogen, weshalb eine Methode benötigt wird, um seltene Targets in derartigen gemischten Materialien zu identifizieren. Hier zeigt sich die wahre Stärke der dPCR. Die absolute Quantifizierung mit dPCR erkennt seltene Ereignisse, reduziert die Auswirkungen von PCR-Inhibitoren und macht Standardkurven überflüssig, wodurch der Nachweis von Pathogenen in Abwasser vereinfacht wird.

Quantifizierung der Viruslast

Beim Testen der Viruslast wird die Menge eines spezifischen Virus in einer biologischen Probe gemessen. Die Ergebnisse werden als Anzahl der Kopien der Virus-RNA pro Milliliter Probe angegeben. Tests der Viruslast werden verwendet, um akute Virusinfektionen zu diagnostizieren, Behandlungsoptionen abzuwägen und das Ansprechen auf eine medizinische Behandlung zu überwachen.

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

Erkennen Sie in geringer Menge vorhandene Gene mit der Nanoplate 26K, die mehr Partitionierung pro Probe und ein höheres Probenladevolumen erlaubt
Möglichkeit der Analyse sowohl mikrobieller als auch viraler Targets durch hochspezifischen Nachweis der interessierenden Sequenz
Präzise und effiziente Analyse durch Multiplexing von bis zu fünf Targets in einer Reaktion

Verwendung von dPCR zur Identifizierung und Quantifizierung von durch Mücken als Vektoren übertragenen Krankheiten

Das QIAcuity Digital PCR System wurde für den Nachweis und die Quantifizierung von Viren in hoher und niedriger Konzentration im direkten Vergleich mit der quantitativen Real-time PCR (qPCR) verwendet. Die Viren werden von Stechmücken übertragen, die das West-Nil-Virus (Kat.-Nr. DMA00455) und das Flandern-Virus tragen. Das QIAcuity Digital PCR System in Kombination mit dem QIAcuity One-Step Viral RT-PCR Kit ermöglichte den präzisen Nachweis und die Quantifizierung von durch Vektoren übertragenen Viren in Stechmücken mit zuverlässigeren Ergebnissen als bei der qPCR, insbesondere für Targets mit geringer Häufigkeit. Multiplexing ermöglicht den Nachweis und die Quantifizierung mehrerer Targets in einer einzigen Reaktion und erhöht so den Probendurchsatz bei geringeren Kosten pro Target.

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Zell- und Gentherapie

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

Unsere wertvollsten Inhalte zur Zell- und Gentherapie an einem Ort

Entdecken Sie unseren Hub mit Fachinhalten, die Ihnen zeigen, welche spezifischen Vorteile der Einsatz von dPCR in der Zell- und Gentherapie bringt: Genauigkeit, Geschwindigkeit und Komfort. Hier finden Sie die neuesten Anwendungshinweise, wissenschaftlichen Poster, Webinare und Videos, die zeigen, wie die dPCR Ihnen helfen kann, fortschrittliche Therapien schneller auf den Markt zu bringen. Entdecken Sie die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der dPCR bei Ihren Zell- und Gentherapieprojekten, von der Forschung über die Bioprozessierung bis hin zur Qualitätskontrolle (QK).

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Quantifizierung verbleibender Wirtszell-DNA

Verbleibende Wirtszell-DNA (Residual Host Cell DNA, HCD) wird während des Herstellungsprozesses von biopharmazeutischen Produkten verschleppt. Die zulässigen Mengen wurden von Regulierungsbehörden wie der U.S. Food and Drug Administration und der Weltgesundheitsorganisation festgelegt. Kits zur digitalen Quantifizierung von Rest-DNA eignen sich ideal für die hochpräzise Quantifizierung von HCD in komplexen Bioprozessen. Zu den Wirtszellen, die häufig bei der Entwicklung von Gentherapien, therapeutischen Proteinen und anderen Biotherapeutika verwendet werden, gehören Human Embryonic Kidney 293 (HEK293), Chinese Hamster Ovary (CHO) und E. coli.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für die Quantifizierung verbleibender Wirtszell-DNA

Einfacher Aufbau und Nachweis von Wirtszell-DNA dank eines vorgemischten Master-Mix und einer positiven/internen Kontrolle
Präziser Nachweis von verbleibender E. coli-, CHO- und HEK293-DNA bis in den niedrigen Femtogramm-Bereich, selbst in Anwesenheit von PCR-Kontaminationen und -Inhibitoren
Speziesspezifische Multicopy-Target-Assays gewährleisten Ergebnisse, die nicht durch den Fragmentierungsgrad der resDNA beeinflusst werden
Validierung der Quantifizierungsgenauigkeit oder Überbrückungsstudien unter Verwendung der dPCR-verifizierten Standards sind möglich

Direkte Quantifizierung von verbleibender Wirtszell-DNA mit der QIAcuity Digital PCR Platform

Das Monitoring der verbleibenden Wirtszell-DNA (resDNA oder HCD) ist ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von Proteinen, Impfstoffen und anderen Biopharmazeutika. Die potenzielle Verschleppung von HCD stellt ein Sicherheitsrisiko dar und wird von den Aufsichtsbehörden sorgfältig überwacht. In diesem wissenschaftlichen Poster sehen Sie, wie sich die digitale PCR zur bevorzugten Nachweismethode zur Quantifizierung von Rest-DNA entwickelt hat. Gründe dafür sind ihre beispiellose Sensitivität und Genauigkeit im niedrigen Template-Einsatzmengenbereich von komplexen Bioprozess-Zwischenprodukten.

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Nachweis von Mykoplasmen

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

Genexpressionsanalyse

Beim Genexpressions-Profiling werden gleichzeitig die Expressionsniveaus mehrerer Gene für zwei oder mehr Proben verglichen. Diese Analyse kann Wissenschaftlern helfen, die molekulare Grundlage phänotypischer Unterschiede zu ermitteln und Zielgene für tiefergehende Studien auszuwählen. Genexpressions-Profiling liefert wertvolle Erkenntnisse über die Rolle der differenziellen Genexpression in normalen biologischen Zuständen und bei Erkrankungen.

Vorteile der Nanoplatten-dPCR für die Genexpression-Quantifizierung

Weisen Sie geringfügige Veränderungen nach, insbesondere bei geringen Mengen an Templates
Validierte Ergebnisse mit einer absoluten Konzentration und Häufigkeit von unter 1 % je nach Eingabemenge
Erreichen Sie mit Nanoplate 26K eine höhere Genauigkeit und einen breiten dynamischen log5-Bereich oder führen Sie auf einer Nanoplate 8.5K kostengünstige Analysen mit 12-µl-Reaktionen und Hochdurchsatz-Optionen für „ähnlich“ exprimierte Targets (bis zu ca. 4-fache Änderung der Expression) durch

Vergleich von dPCR und qPCR bei der Quantifizierung von Genexpression und Bakterienmengen in Wespen

Es gibt bereits qPCR-Methoden zur Bestimmung der Genexpression und der Bakterienzahl in Arthropoden. Obwohl die qPCR Vorteile für die Genexpressionsanalyse hat, unterliegt sie jedoch einigen Einschränkungen, da z. B. Referenzmaterialien nötig sind. In diesem Anwendungshinweis können Sie die Leistungen vergleichen. In diesem Anwendungshinweis werden die Leistungen von qPCR und dPCR bei der Quantifizierung der Genexpression und der Wolbachia-Mengen in parasitoiden Nasonia-Wespen verglichen.

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miRNA-Expressionsanalyse

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

Analyse von miRNAs in definierten Zellpools und Einzelzellen mittels digitaler PCR

Lesen Sie in diesem Anwendungshinweis mehr darüber, wie die Kombination der Technologien von cellenONE und QIAcuity eine absolute Quantifizierung von miRNAs in hohem Durchsatz aus gut definierten Zellpools und auf Einzelzellebene ermöglicht. Erfahren Sie mehr dazu, wie die FastLane Lysepuffer den Zeitaufwand für manuelle Schritte verringert haben und wie die EG-basierte Chemie von QIAcuity miRNA-Analysen ohne hohen Optimierungsaufwand ermöglicht. Entdecken Sie den gesamten Workflow von der Zellsortierung mit cellenONE bis zur miRNA-Quantifizierung mit QIAcuity, um eine sensitive, reproduzierbare und lineare Quantifizierung mit Zelllysaten als Probeninput für die RT und PCR zu erreichen.

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Lebensmittelprüfungen

Digitale Multiplex-PCR-Assays haben in der Lebensmittelindustrie ein breites Anwendungsspektrum, darunter behördliche Kontrollen, Qualitätssicherung, GVO-Tests, Aufdeckung von Lebensmittelbetrug und Überwachung lebensmittelbedingter Krankheiten. Mithilfe dieser Assays können Tierarten identifiziert und die Herkunft von Fleischprodukten zurückverfolgt werden. So kann zum Beispiel in einer einzigen Reaktion zwischen Schwein, Kamel, Schaf, Esel, Ziege, Kuh und Huhn unterschieden werden. Sie werden außerdem bei GVO-Tests zur Quantifizierung von Transgenen verwendet, wobei Studien eine höhere Sensitivität und Wiederholbarkeit im Vergleich zur qPCR gezeigt haben. Zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug können dPCR-Assays tierische Bestandteile in vegetarischen oder veganen Produkten identifizieren, indem sie auf spezifische mitochondriale und chloroplastische DNA-Marker abzielen. Zur Gewährleistung der Sicherheit und Qualität von Lebensmitteln lassen sich darüber hinaus mit der dPCR gleichzeitig mehrere mikrobielle Krankheitserreger wie E. coli, L. monocytogenes, S. aureus und S. enterica nachweisen.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für die Lebensmittelprüfung

Ideal für Proben mit komplexer Matrix dank Multiplexing und der Möglichkeit, mithilfe der dPCR den Einfluss von Amplifikationseffizienzen aufgrund von Matrixunterschieden zwischen Referenzmaterialien und Proben zu minimieren
Hoher Durchsatz dank Multiplexing von bis zu fünf Kanälen und einem 8-Platten-System
Zuverlässiger Nachweis seltener GMO-Ereignisse durch reduzierten Hintergrund dank Partitionierung

Einzelzellanalyse

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.

Digitale Multiplex-PCR zur Analyse der Genexpression auf Einzelzellebene

Die Genexpressionsanalyse auf Einzelzellebene ermöglicht es uns, die Heterogenität von individuellen Zellen zu erfassen und nicht den durchschnittlichen Output einer Zellpopulation. Der Transkriptomanalyse mit herkömmlichen PCR- und NGS-basierten Techniken fehlt es häufig an der erforderlichen Sensitivität, um in geringer Häufigkeit vorliegende Einzelzell-Targets nachzuweisen. Die digitale PCR ist die Methode der Wahl für die absolute Quantifizierung von RNA-Targets, da sie selbst subtile Veränderungen in der Zielgen-Expression bis hinunter auf die Ebene einer einzelnen Zelle untersuchen kann. In diesem Anwendungshinweis erfahren Sie mehr zu einem Workflow, der eine hochpräzise Einzelzellisolierung mit Nanoplatten-basierter dPCR für die Hochdurchsatzanalyse der Genexpression in Zellkulturen kombiniert.

Mehr dazu im Anwendungshinweis

Nachweis von Genomediting (CRISPR-Cas9)

Nukleasen wie Zinkfinger (ZFN), Transcription activator-like effector (TALEN) und Clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) werden zum Editing des Genoms jeder Zelle verwendet. Diese Nukleasen produzieren stellenspezifische DNA-Doppelstrangbrüche (DSBs), welche dann durch die unpräzisen, fehleranfälligen Stoffwechselwege des Non-homologous end joining (NHEJ) (Spender-Template/präzise Punktmutation) oder der Homology-directed repair (HDR) (Deletion/Indels/Insertionen) repariert werden können, was eine gezielte Mutagenese zur Folge hat. Dadurch entsteht eine gemischte Population von Zellen mit heterogenen Indel-Fehlern und unterschiedlichen Allel-Editing-Frequenzen. Im Anschluss werden die Häufigkeiten des Genomeditings am gewünschten Locus gemessen. Klonale Zelllinien isolieren Einzelzellen, welche dann untersucht werden, um das Genomediting-Ereignis zu verifizieren.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für den Nachweis von Genomediting (CRISPR-Cas9)

Höhere Sensitivität ermöglicht den Nachweis von Editing-Ereignissen mit Häufigkeiten von nur 0,5 %
Absolute Quantifizierung von Editing-Ereignissen ab nur 5 ng Gesamt-gDNA
Fähigkeit, in klonalen Populationen zwischen homozygoten und heterozygoten Edits zu unterscheiden

Quantifizierung von NGS-Bibliotheken

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

Webinar: Quantifizierung von NGS-Bibliotheken mit digitaler Nanoplatten-PCR

Wenn die NGS-Flusszellen nicht voll ausgelastet sind, kann Next Generation Sequencing ein langwieriger, teurer Prozess sein. Die häufigste Ursache für Beladungsprobleme ist eine schlechte Quantifizierung der Bibliothek. In diesem Webinar erfahren Sie, wie Sie mit der digitalen PCR NGS-Bibliotheken unabhängig von ihrer durchschnittlichen Fragmentlänge und -zusammensetzung genau messen können.

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Quantifizierung und Interaktion von Proteinen

Die Actome Protein Interaction Coupling(PICO)-Technologie nutzt die Vorteile des QIAcuity Digital PCR-Systems und ermöglicht einen äußerst vielseitigen und sensitiven Ansatz zum Nachweis und zur Quantifizierung einzelner Proteine und Proteininteraktionen. Die PICO-Technologie übersetzt den komplexen Proteinstatus in DNA-Barcodes, die mithilfe von dPCR amplifiziert und nachgewiesen werden können. Dies kann insbesondere bei der Untersuchung zellulärer Stoffwechselwege, der Suche nach Protein-Biomarkern, der Entwicklung neuartiger Assays für die pharmazeutische Forschung oder der Durchführung von Multiomics-Analysen von Vorteil sein.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für den Proteinnachweis

Die einzige Technologie auf dem Markt für die Quantifizierung von Proteinen mittels dPCR
Für den Nachweis von Proteinen, Protein-Protein-Interaktionen und posttranslationalen Modifikationen auf Einzelzellebene

Messung von Proteinen und Protein-Interaktionen in biologischen Proben mit Einzelmolekül-Sensitivität mittels Protein Interaction Coupling (PICO) und dPCR

Erfahren Sie mehr über die PICO-Technologie, den kompletten Workflow und an welcher Stelle die QIAcuity digitale PCR sinnvoll eingesetzt wird, die Vorteile von PICO gegenüber Western-Blots und Ko-Immunopräzipitation und vieles mehr.