數(shù)字PCR以聚合酶鏈式反應的理論和技術體系為基礎，結(jié)合現(xiàn)代微機電和光學檢測技術，實現(xiàn)單分子水平的核酸精確定量檢測。本書重點介紹了數(shù)字PCR的原理和技術特征、儀器系統(tǒng)、實驗設計、數(shù)據(jù)處理和典型應用及最新科研進展。拓展介紹了一些實驗細節(jié)、微流控工程知識。
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目錄
第1章 數(shù)字PCR技術概論 1
第一節(jié) 引言 1
第二節(jié) 數(shù)字PCR技術的發(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 4
四、微流體數(shù)字PCR 5
第三節(jié) 數(shù)字PCR數(shù)學原理 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 9
一、基于集成流路（IFC）芯片的數(shù)字PCR儀器平臺 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)對比分析 50
第二節(jié) 數(shù)字PCR芯片與試劑關鍵技術 54
一、芯片設計與加工 54
二、流體驅(qū)動控制 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 57
二、“滑動芯片”技術 58
三、其他新型技術與平臺 62
四、數(shù)字PCR技術評述與展望 68
第3章 數(shù)字PCR實驗設計 74
第一節(jié) 概述 74
一、數(shù)字PCR實驗原理和流程 74
二、數(shù)字PCR實驗參考因素 75
三、數(shù)字PCR實驗設計指南 76
四、數(shù)字PCR儀器的實驗操作 79
第二節(jié) 數(shù)字PCR實驗設計分類介紹 83
一、基于數(shù)字PCR的疾病相關分子標記物檢測——液體活檢 84
二、基于數(shù)字PCR的核酸拷貝數(shù)變異（CNV）及復雜背景下稀有突變檢測——應用數(shù)字PCR的CNV分析與稀有突變檢測 86
三、基于數(shù)字PCR的痕量核酸樣本精確定量檢測——數(shù)字PCR對HIV DNA 進行精確定量檢測 91
四、基于數(shù)字PCR對microRNA細微差異表達的檢測——精確定量唾液中的miRNA實現(xiàn)肺癌早期臨床診斷 94
五、數(shù)字PCR實驗與實時定量PCR實驗的對比分析——數(shù)字PCR與qPCR檢測拷貝數(shù)變異對比分析 96
第三節(jié) 數(shù)字PCR實驗常見問題及解決方法 99
第4章 數(shù)字PCR的數(shù)學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、反應單元陰陽性的界定 109
第二節(jié) 數(shù)字PCR統(tǒng)計學模型研究 111
一、基于泊松點過程的數(shù)字PCR分析模型 111
二、多重體積數(shù)字PCR的數(shù)學分析 117
三、數(shù)字PCR和實時PCR用于CNV檢測的比較研究 119
第三節(jié) 數(shù)字PCR的定量特性研究 123
一、數(shù)字PCR的動態(tài)范圍、精度、靈敏度相關研究 123
二、數(shù)字PCR檢測結(jié)果不確定度研究 129
第5章 數(shù)字PCR的應用 134
第一節(jié) 數(shù)字PCR應用特點 134
第二節(jié) 數(shù)字PCR在基因組學研究中的應用 136
一、基因表達分析 136
二、基因突變檢測 140
三、甲基化水平分析 144
第三節(jié) 數(shù)字PCR技術在轉(zhuǎn)化醫(yī)學和精準醫(yī)療中的應用 146
一、腫瘤個體化診療 147
二、疾病超早期診斷——“液體活檢” 150
三、無創(chuàng)產(chǎn)前檢查 153
四、病原微生物檢測和其他疾病防控 158
第四節(jié) 數(shù)字PCR技術在食品安全檢測中的應用 161
一、轉(zhuǎn)基因成分檢測 162
二、動物源性檢測 165
第五節(jié) 數(shù)字PCR技術在環(huán)境微生物檢測中的應用 168
第六節(jié) 數(shù)字PCR技術的其他應用 170
一、測序文庫質(zhì)控和測序結(jié)果驗證 171
二、基因編輯 173
第七節(jié) 數(shù)字PCR技術應用發(fā)展趨勢 176
第6章 數(shù)字PCR與其他基因分析技術的對比及其未來 181
第一節(jié) 數(shù)字PCR與其他基因分析技術的對比和融合 181
一、數(shù)字PCR與其他PCR技術 181
二、雜交技術與數(shù)字PCR 182
三、測序技術與數(shù)字PCR 183
四、評估基因分析技術的一些重要指標 185
第二節(jié) 數(shù)字PCR技術的發(fā)展與未來 186
一、數(shù)字PCR技術自身的發(fā)展 186
二、數(shù)字PCR思想的延伸與應用 187
三、數(shù)字PCR與生命“大數(shù)據(jù)” 188
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