數(shù)字PCR--原理、技術(shù)及應(yīng)用
數(shù)字PCR以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的理論和技術(shù)體系為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代微機(jī)電和光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單分子水平的核酸精確定量檢測(cè)。本書(shū)重點(diǎn)介紹了數(shù)字PCR的原理和技術(shù)特征、儀器系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和典型應(yīng)用及最新科研進(jìn)展。拓展介紹了一些實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)、微流控工程知識(shí)。
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目錄
第1章 數(shù)字PCR技術(shù)概論 1
第一節(jié) 引言 1
第二節(jié) 數(shù)字PCR技術(shù)的發(fā)展歷史 2
一、數(shù)字PCR的萌芽 2
二、數(shù)字PCR概念的提出 3
三、BEAMing數(shù)字PCR技術(shù) 4
四、微流體數(shù)字PCR 5
第三節(jié) 數(shù)字PCR數(shù)學(xué)原理 6
第2章 數(shù)字PCR系統(tǒng)與發(fā)展 9
第一節(jié) 商業(yè)化平臺(tái) 9
一、基于集成流路（IFC）芯片的數(shù)字PCR儀器平臺(tái) 10
二、Constellation數(shù)字PCR系統(tǒng) 16
三、ClarityTM數(shù)字PCR系統(tǒng) 19
四、基于微孔芯片的數(shù)字PCR系統(tǒng) 23
五、液滴數(shù)字PCR系統(tǒng) 31
六、NaicaTM液滴數(shù)字PCR系統(tǒng) 43
七、數(shù)字PCR儀器系統(tǒng)對(duì)比分析 50
第二節(jié) 數(shù)字PCR芯片與試劑關(guān)鍵技術(shù) 54
一、芯片設(shè)計(jì)與加工 54
二、流體驅(qū)動(dòng)控制 55
三、數(shù)字PCR試劑 55
第三節(jié) 數(shù)字PCR系統(tǒng)新發(fā)展 57
一、旋轉(zhuǎn)圓盤芯片平臺(tái) 57
二、“滑動(dòng)芯片”技術(shù) 58
三、其他新型技術(shù)與平臺(tái) 62
四、數(shù)字PCR技術(shù)評(píng)述與展望 68
第3章 數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 74
第一節(jié) 概述 74
一、數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)原理和流程 74
二、數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)參考因素 75
三、數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指南 76
四、數(shù)字PCR儀器的實(shí)驗(yàn)操作 79
第二節(jié) 數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分類介紹 83
一、基于數(shù)字PCR的疾病相關(guān)分子標(biāo)記物檢測(cè)——液體活檢 84
二、基于數(shù)字PCR的核酸拷貝數(shù)變異（CNV）及復(fù)雜背景下稀有突變檢測(cè)——應(yīng)用數(shù)字PCR的CNV分析與稀有突變檢測(cè) 86
三、基于數(shù)字PCR的痕量核酸樣本精確定量檢測(cè)——數(shù)字PCR對(duì)HIV DNA 進(jìn)行精確定量檢測(cè) 91
四、基于數(shù)字PCR對(duì)microRNA細(xì)微差異表達(dá)的檢測(cè)——精確定量唾液中的miRNA實(shí)現(xiàn)肺癌早期臨床診斷 94
五、數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)與實(shí)時(shí)定量PCR實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析——數(shù)字PCR與qPCR檢測(cè)拷貝數(shù)變異對(duì)比分析 96
第三節(jié) 數(shù)字PCR實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法 99
第4章 數(shù)字PCR的數(shù)學(xué)分析和定量特性研究 105
第一節(jié) 數(shù)字PCR定量原理 105
一、基于泊松模型的核酸定量原理 105
二、置信區(qū)間和置信度 107
三、反應(yīng)單元陰陽(yáng)性的界定 109
第二節(jié) 數(shù)字PCR統(tǒng)計(jì)學(xué)模型研究 111
一、基于泊松點(diǎn)過(guò)程的數(shù)字PCR分析模型 111
二、多重體積數(shù)字PCR的數(shù)學(xué)分析 117
三、數(shù)字PCR和實(shí)時(shí)PCR用于CNV檢測(cè)的比較研究 119
第三節(jié) 數(shù)字PCR的定量特性研究 123
一、數(shù)字PCR的動(dòng)態(tài)范圍、精度、靈敏度相關(guān)研究 123
二、數(shù)字PCR檢測(cè)結(jié)果不確定度研究 129
第5章 數(shù)字PCR的應(yīng)用 134
第一節(jié) 數(shù)字PCR應(yīng)用特點(diǎn) 134
第二節(jié) 數(shù)字PCR在基因組學(xué)研究中的應(yīng)用 136
一、基因表達(dá)分析 136
二、基因突變檢測(cè) 140
三、甲基化水平分析 144
第三節(jié) 數(shù)字PCR技術(shù)在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)療中的應(yīng)用 146
一、腫瘤個(gè)體化診療 147
二、疾病超早期診斷——“液體活檢” 150
三、無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢查 153
四、病原微生物檢測(cè)和其他疾病防控 158
第四節(jié) 數(shù)字PCR技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用 161
一、轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè) 162
二、動(dòng)物源性檢測(cè) 165
第五節(jié) 數(shù)字PCR技術(shù)在環(huán)境微生物檢測(cè)中的應(yīng)用 168
第六節(jié) 數(shù)字PCR技術(shù)的其他應(yīng)用 170
一、測(cè)序文庫(kù)質(zhì)控和測(cè)序結(jié)果驗(yàn)證 171
二、基因編輯 173
第七節(jié) 數(shù)字PCR技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) 176
第6章 數(shù)字PCR與其他基因分析技術(shù)的對(duì)比及其未來(lái) 181
第一節(jié) 數(shù)字PCR與其他基因分析技術(shù)的對(duì)比和融合 181
一、數(shù)字PCR與其他PCR技術(shù) 181
二、雜交技術(shù)與數(shù)字PCR 182
三、測(cè)序技術(shù)與數(shù)字PCR 183
四、評(píng)估基因分析技術(shù)的一些重要指標(biāo) 185
第二節(jié) 數(shù)字PCR技術(shù)的發(fā)展與未來(lái) 186
一、數(shù)字PCR技術(shù)自身的發(fā)展 186
二、數(shù)字PCR思想的延伸與應(yīng)用 187
三、數(shù)字PCR與生命“大數(shù)據(jù)” 188
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