火视248|RainDrop™ 油滴数字式PCR系统：因为更灵敏，所以更精确！

摘要

RainDance数字PCR，能够实现突变和肿瘤循环DNA的绝对定量，并通过与非肿瘤DNA的比较，改善循环肿瘤的检测。对于是对于未来的临床研究，它能产生有意义的阈值，这对于预后和诊断工具是必需的。

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2012年4月，美国RainDance Technologies公司在美国癌症研究学会（AACR）的年会上推出了RainDrop™ 数字PCR系统。这一新型系统在PCR分析的灵敏度、多重分析和绝对定量方面表现优异。

公司信息

RainDance Technologies公司由科学奇才Jonathan Rothberg创办，是一家私人控股公司，总部位于比尔里卡，马萨诸塞州。该公司在多次世界范围内主要的投资者会议上吸引融资成功，如花旗全球卫生保健大会，摩根大通保健大会和瑞银全球生命科学大会。他们的主要投资者包括一些卓越的生命科学风险资本公司。

两年前，RainDance曾立下宏伟目标，欲开发一个数字PCR平台，能彻底改变癌症研究，并为未来的癌症检测、监控和治疗提供新方法。RainDance Technologies的总裁兼CEO Roopom Banerjee表示：“随着RainDrop系统的上市，我们实现了这一目标，并正式迎来了新一代的PCR。对于癌症研究和肿瘤发展中许多最复杂的问题，我们很快就有明确的答案。”

领导团队

S.RoopomBanerjee 

总裁兼首席执行官，于2010年加入 RainDance。他是医疗保健投资银行的董事，并带领生命科学工具和诊断部门

Alfred G. Merriweather

首席财务官，他拥有超过25年的私募和上市公司融资，并购重组行政级别的经验，以及在企业的战略合作伙伴关系和首次公开募股广泛交易经验。

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RainDrop™ 油滴数字式PCR系统，通过真正的多重单分子技术方式，使得RainDrop系统在检测灵敏度，定量准确性，多重反应技术方面都远远超越现现有的技术和同类产品。

突破传统

与传统的qPCR系统或者其他数字式PCR系统相比，RainDrop系统可以解决qPCR无法检测到100个拷贝以下目标序列的难题，精确定量到25完个野生型中的一个突变型，提高超过1000倍的灵敏度。
同时RainDrop系统可实现多重检测，无需分别管检测，避免分管检测造成的假阴性，降低耗材成本。
它能广泛应用于各种研究领域如低频等位基因突变检测，DNA拷贝数的定量检测，染色体易位融合基因定量检测，基因表达检测，小大拿表达检测，DNA甲基化检测，病毒RNA检测和SNP分组检测等方面，从根本上提升了现有分子检测平台的性能。

创新设计

PCR系统的灵敏度若要达到较高的标准，只有仔细考虑各个层面后才是可能的。基于数字液滴设计，RainDrop系统提供了许多创新性的优势。

（1）过滤的油从密封板上储层自动交付，从而消除来自环境或移液的任何污染风险。
（2）液滴创建实时闭环控制，确保境内和运行统一。
（3）乳液PCR管的自动灌装，避免了手动移液技术可能造成的损失。
（4）所有湿润表面是一次性使用，消除了从一个样品到下一个重复使用的带流体通路的过程中液滴任何残留的可能。
（5）密封扩增遏制完全消除溢出问题和进行刺穿箔设计时的其他问题。
（6）逻辑信道到通道的工作流程，集成条形码和样品通过RainDrop软件跟踪，消除在样品在处理过程中的风险。

简化流程

RainDrop系统从单一颜色标记扩展到更精确，多色彩并强化每个标记的方法转换PCR。这种新方法通过产生每通道100万到1000万微升大小的液滴提高灵敏度，这是一个500 - 10000倍提高现有PCR方法。因为每个液滴封装单个分子，研究人员可以快速确定包含特定目标DNA液滴的绝对数量，并与正常背景的野生型DNA的小滴的量比较。

提高灵敏度

可从25万个野生型分子中检测到一个突变，检测极限为百万分之一。

实现多重反应

利用VIC和FAM两种荧光标记和设置不同荧光探针浓度实现同一样本高达10重PCR检测。避免分管造成假阴性，节约相应成本。

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数字PCR对无创产前诊断具有极大的意义。 1997年卢煜明教授课题组发现孕妇血浆中的胎儿游离核酸（DNA 和 RNA）检测开启了无创产前诊断的新领域，补充了唐氏综合症（非侵入性染色体异倍体）产前诊断方法。
检测孕妇血液中完全来自胎儿的PLAC4 mRNA 上的SNP 位点（rs8130833） 的比例（digital-RNA-SNP 法），以及检测血液中21 号染色体与1 号染色体的相对含量（digital RCD 法），可检测血液中25% 的胎儿基因。
dPCR技术在镰状细胞性贫血诊断中的应用：镰状细胞性贫血是HBB基因突变引起的常染色体隐性遗传病。 在非洲裔人群中，70％的镰状细胞性贫血患者出现 HBB 基因的纯合突变，导致β血红蛋白第6位氨基酸由谷氨酸转变为缬氨酸，形成血红蛋白S（Hbs）。对镰状细胞性贫血风险孕妇开展NIPT是预防镰刀型贫血患儿出生的有效方法。 
相关文献：

《Screening Newborn Blood Spots for 22q11.2 Deletion Syndrome Using Multiplex Droplet Digital PCR 》
☆ 22q11微缺失检测；另外，一种被称为cSMART的技术可以对胎儿进行威尔逊氏病诊断，以确定胎儿没有流产的风险。Barrett AN,McDonnell TCR,Chan KCA,et al.Digital PCR Analysis of Maternal Plasma for Noninvasive Detection of Sickle Cell Anemia[J].Clinical Chemistry,2012,58(6):1026-1032.
☆ Barrett 等利用dPCR技术，设计出小沟结合剂（minorgroovebinder，MGB）TagMan 探针用于镰状细胞性贫血风险孕妇cff-DNA HBB 基因突变的检测

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