Anwendungen der Nanoplatten-dPCR

Egal ob Sie mit wertvollen Proben zu tun haben, seltene Mutationen analysieren oder Proben untersuchen, die mit Inhibitoren belastet sind, mit der Nanoplatten-dPCR erhalten Sie wertvolle 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.

Mit der digitalen PCR und insbesondere der Nanoplatten-dPCR auf QIAcuity wird die Forschung revolutioniert – da die Fragen, gestellt und beantwortet werden können, sich fundamental verändern. Damit lassen sich Anwendungen unterstützen, die bisher durch die Einschränkungen der qPCR und anderer dPCR-Technologien behindert waren. 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 (CNA), die ebenso wie Genomveränderungen wie Punktmutationen, Translokationen und Inversionen Auswirkungen auf krebsbezogene 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. 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 Arzneimittelnebenwirkungen 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 Multiplexierungsfähigkeiten sowie einer feineren Unterscheidung aufeinanderfolgender 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 einer verbesserten Erkennung und Analyse von Mikroben, 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, eine schnelle, sensitive und präzise Methode, hat zahlreiche Vorteile für die Identifizierung, den Nachweis, die Charakterisierung und Überwachung von Veränderungen in Pathogenen und Mikrobiomen. Die Anwendungsbereiche der dPCR für den Nachweis von Mikroorganismen erstreckt sich von Pathogenen in Lebensmitteln über Medikamentenresistenz bis hin zur Mikroorganismenforschung, der Untersuchung von Antibiotikaresistenzgenen bis hin zur Analyse der Viren/Bakterien-Wirts-Beziehung. 

Vorteile der Nanoplatten-dPCR für den 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
• Multiplexierung 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 Gentherapie-Applikationen 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.

Virale Titerbestimmung

Entdecken Sie, wie die QIAcuity dPCR mit einer höheren Geschwindigkeit und einem insgesamt höheren 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 für die 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 endgültigen Titers dank effizienter Capsid-Lyse und Entfernung von Rest-DNA mit unseren speziellen Kits
• Weniger Fehler und einfache Implementierung mit einem Protokoll und einer minimalen Anzahl von manuellen Schritten mit nur 10 Minuten Zeitaufwand
• Höhere Genauigkeit und Flexibilität dank der Multiplexierung mit 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 anhand von bis zu 5 Targets gleichzeitig dank unserer fortschrittlichen QIAcuity Softwarefunktion

Mykoplasmen sind Kontaminanten von biologischen Produkten, die 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 Richtlinien 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 von nur DNA, weil in einer einzigen Bakterienzelle mehrere Kopien vorhanden sind (Nachweis von < 10 CFU/ml). Mit Assay lässt sich auch dann noch DNA nachweisen, wenn der RT-Schritt übersprungen wird, was ein hohes Maß an Flexibilität schafft.
• Vorab validiert: Der Workflow wurde als Teil eines umfassenden Validierungsberichts ausgiebig getestet. Dadurch haben Sie selbst weniger Validierungsaufwand.
• Zehn Mycoplasma 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 Wissenschaftlern helfen, miRNA als Biomarker bei akuten 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-Expressionsänderungen, insbesondere bei kleiner Template-Zahl

Im Vergleich zu den herkömmlichen Methoden zur Massen-Analyse 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 empfindlich genug, um das Ziel von Interesse nachzuweisen.

Die digitale PCR ist eine Option für die Einzelzellanalyse, die immer mehr an Beliebtheit gewinnt, da es kosteneffiziente, intuitive und genaue dPCR-Plattformen gibt, die einen hohen Durchsatz, eine hohe Sensitivität des Nachweises und hohe Präzision bieten.

Vorteile der Verwendung von Nanoplatten-dPCR für die Einzelzellanalyse

• Hochpräzise dank physischer Partitionierung, die stabiler als Tröpfchen ist
• Der sondenbasierte Nachweis ermöglicht die Multiplexierung von bis zu fünf Targets in einer einzigen dPCR-Reaktion bei minimaler Optimierung
• Präzise Ergebnisse ermöglichen die Analyse von Targets in geringen Mengen und von Targets mit mehreren Kopien auf Einzelzellebene.

Die Quantifizierung der Bibliothek für das Next Generation Sequencing ist ein wesentlicher Schritt, um Ihre Flusszellen mit voller Leistung zu nutzen. Die Forschung zeigt, dass das Über- oder Unterladen einer NGS-Bibliothek nach einer ungenauen Quantifizierung der Bibliothek die Datenausgabe und -qualität beeinträchtigt. 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 der NGS-Bibliothek

• Absolute Quantifizierung von amplifizierbaren Bibliotheksfragmenten ohne systematische Abweichung bei der Amplifikation und ohne standardmäßige systematische Messabweichung mit Ergebnissen in 2 Stunden, geeignet für Routinetests
• Hohe Reproduzierbarkeit und überlegene Einheitlichkeit für das Bibliothekspooling, das alle Illumina Bibliothekstypen mit einem Assay abdeckt