编辑推荐
《数字PCR:原理、技术及应用》由科学出版社出版。
作者简介
彭年才，生物医学工程博士，西安交通大学教授，西安天隆科技有限公司和苏州天隆生物科技有限公司董事长，博士生导师，国务院特殊津贴专家，2015年人选国家创新人才推进计划——科技创新创业人才，陕西省首批“三秦学者”特聘教授，江苏省“双创”领军人才。同时兼任陕西省生命科学检测仪器工程巾心主任、陕西省药学会医疗器械专业委员会主任委员、西安市碑林区政协常委和科协副主席、中国微米纳米学会理事、中国生物医学工程学会生物医学光子学专委会常务理事，国家重大仪器专项、863计划、国家自然科学基金评审专家等职务。自20世纪90年代初至今，长期专注PCR等先进分子诊断基因检测产品产、学、研、用研究开发及推广应用，作为首席科学家主持了“重大疾病检测与预警微系统”国家863重点项目和“核酸自动化定量检测与高分辨分析设备研制及应用”国家重大科学仪器设备开发专项，另外主持国家重点研发计划、国家科技支撑计划及省部级重大重点项目十余项。依托西安交大和天隆公司在高通量、高灵敏分子诊断设备与试剂的研究和临床应用、基于微纳芯片的核酸单分子检测、基于微纳制造和微流控技术的POCT核酸快速检测分析系统、数字PCR系统等方面的研究取得了成果，在SCI及国内核心期刊共发表论文20余篇、获发明专利授权16项、获省部级科技奖励6项。在国家自然科学基金和重点科研项目支持下，带领团队成功研发多种型号的核酸提取仪、基因扩增仪、实时荧光定量PCR仪、全自动核酸检测工作站等仪器系统和诊断试剂，获30多个CFDA医疗器械注册证，在禽流感和非洲埃博拉出血热等疫情中实现重大应用。
目录
第1章数字PCR技术概论1
第一节引言1
第二节数字PCR技术的发展历史2
一、数字PCR的萌芽2
二、数字PCR概念的提出3
三、BEAMing数字PCR技术4
四、微流体数字PCR5
第三节数字PCR数学原理6
第2章数字PCR系统与发展9
第一节商业化平台9
一、基于集成流路（IFC）芯片的数字PCR仪器平台10
二、Constellation数字PCR系统16
三、ClarityTM数字PCR系统19
四、基于微孔芯片的数字PCR系统23
五、液滴数字PCR系统31
六、NaicaTM液滴数字PCR系统43
七、数字PCR仪器系统对比分析50
第二节数字PCR芯片与试剂关键技术54
一、芯片设计与加工54
二、流体驱动控制55
三、数字PCR试剂55
第三节数字PCR系统新发展57
一、旋转圆盘芯片平台57
二、“滑动芯片”技术58
三、其他新型技术与平台62
四、数字PCR技术评述与展望68
第3章数字PCR实验设计74
第一节概述74
一、数字PCR实验原理和流程74
二、数字PCR实验参考因素75
三、数字PCR实验设计指南76
四、数字PCR仪器的实验操作79
第二节数字PCR实验设计分类介绍83
一、基于数字PCR的疾病相关分子标记物检测——液体活检84
二、基于数字PCR的核酸拷贝数变异（CNV）及复杂背景下稀有突变检测——应用数字PCR的CNV分析与稀有突变检测86
三、基于数字PCR的痕量核酸样本精确定量检测——数字PCR对HIVDNA进行精确定量检测91
四、基于数字PCR对microRNA细微差异表达的检测——精确定量唾液中的miRNA实现肺癌早期临床诊断94
五、数字PCR实验与实时定量PCR实验的对比分析——数字PCR与qPCR检测拷贝数变异对比分析96
第三节数字PCR实验常见问题及解决方法99
第4章数字PCR的数学分析和定量特性研究105
第一节数字PCR定量原理105
一、基于泊松模型的核酸定量原理105
二、置信区间和置信度107
三、反应单元阴阳性的界定109
第二节数字PCR统计学模型研究111
一、基于泊松点过程的数字PCR分析模型111
二、多重体积数字PCR的数学分析117
三、数字PCR和实时PCR用于CNV检测的比较研究119
第三节数字PCR的定量特性研究123
一、数字PCR的动态范围、精度、灵敏度相关研究123
二、数字PCR检测结果不确定度研究129
第5章数字PCR的应用134
第一节数字PCR应用特点134
第二节数字PCR在基因组学研究中的应用136
一、基因表达分析136
二、基因突变检测140
三、甲基化水平分析144
第三节数字PCR技术在转化医学和精准医疗中的应用146
一、肿瘤个体化诊疗147
二、疾病超早期诊断——“液体活检”150
三、无创产前检查153
四、病原微生物检测和其他疾病防控158
第四节数字PCR技术在食品安全检测中的应用161
一、转基因成分检测162
二、动物源性检测165
第五节数字PCR技术在环境微生物检测中的应用168
第六节数字PCR技术的其他应用170
一、测序文库质控和测序结果验证171
二、基因编辑173
第七节数字PCR技术应用发展趋势176
第6章数字PCR与其他基因分析技术的对比及其未来181
第一节数字PCR与其他基因分析技术的对比和融合181
一、数字PCR与其他PCR技术181
二、杂交技术与数字PCR182
三、测序技术与数字PCR183
四、评估基因分析技术的一些重要指标185
第二节数字PCR技术的发展与未来186
一、数字PCR技术自身的发展186
二、数字PCR思想的延伸与应用187
三、数字PCR与生命“大数据”188
文摘
版权页：
插图：
对于“固—液相”数字PCR系统来说，由于采用预加工的区间分隔来实现样品的划分，这些系统通常只需要考虑PCR试剂的配制，且往往能够同时支持探针法与染料法的核酸定量检测，并兼容各种样本和商品化试剂，因此系统平台可以根据研究需要改变实验样本和试剂的组合与配制，具有良好的开放性与灵活性。
但对于“液—液相”数字PCR系统来说，油包水的微液滴制备需要互不相溶的油相与水相（PCR试剂）两种试剂相互配合才能实现，因此水油两相的成分显得至关重要。油相不仅要能够与水相形成一致的液滴反应单元，保证液滴在乳液收集、PCR热循环扩增和检测过程中的稳定性，同时还要有良好的生物兼容性，以降低对PCR应的影响。在微滴式数字PCR等微流控研究中，一般采用在矿物油、硅油或全氟碳油中添加少量表面活性剂来制备油相，由于全氟碳油表现出了良好的生物兼容性和相关的物理特性（沸点、黏度和表面张力等），因此全氟碳油配合特定的氟碳表面活性剂逐渐成为数字PCR研究领域常用的油相试剂。
《数字PCR:原理、技术及应用》由科学出版社出版。
作者简介
彭年才，生物医学工程博士，西安交通大学教授，西安天隆科技有限公司和苏州天隆生物科技有限公司董事长，博士生导师，国务院特殊津贴专家，2015年人选国家创新人才推进计划——科技创新创业人才，陕西省首批“三秦学者”特聘教授，江苏省“双创”领军人才。同时兼任陕西省生命科学检测仪器工程巾心主任、陕西省药学会医疗器械专业委员会主任委员、西安市碑林区政协常委和科协副主席、中国微米纳米学会理事、中国生物医学工程学会生物医学光子学专委会常务理事，国家重大仪器专项、863计划、国家自然科学基金评审专家等职务。自20世纪90年代初至今，长期专注PCR等先进分子诊断基因检测产品产、学、研、用研究开发及推广应用，作为首席科学家主持了“重大疾病检测与预警微系统”国家863重点项目和“核酸自动化定量检测与高分辨分析设备研制及应用”国家重大科学仪器设备开发专项，另外主持国家重点研发计划、国家科技支撑计划及省部级重大重点项目十余项。依托西安交大和天隆公司在高通量、高灵敏分子诊断设备与试剂的研究和临床应用、基于微纳芯片的核酸单分子检测、基于微纳制造和微流控技术的POCT核酸快速检测分析系统、数字PCR系统等方面的研究取得了成果，在SCI及国内核心期刊共发表论文20余篇、获发明专利授权16项、获省部级科技奖励6项。在国家自然科学基金和重点科研项目支持下，带领团队成功研发多种型号的核酸提取仪、基因扩增仪、实时荧光定量PCR仪、全自动核酸检测工作站等仪器系统和诊断试剂，获30多个CFDA医疗器械注册证，在禽流感和非洲埃博拉出血热等疫情中实现重大应用。
目录
第1章数字PCR技术概论1
第一节引言1
第二节数字PCR技术的发展历史2
一、数字PCR的萌芽2
二、数字PCR概念的提出3
三、BEAMing数字PCR技术4
四、微流体数字PCR5
第三节数字PCR数学原理6
第2章数字PCR系统与发展9
第一节商业化平台9
一、基于集成流路（IFC）芯片的数字PCR仪器平台10
二、Constellation数字PCR系统16
三、ClarityTM数字PCR系统19
四、基于微孔芯片的数字PCR系统23
五、液滴数字PCR系统31
六、NaicaTM液滴数字PCR系统43
七、数字PCR仪器系统对比分析50
第二节数字PCR芯片与试剂关键技术54
一、芯片设计与加工54
二、流体驱动控制55
三、数字PCR试剂55
第三节数字PCR系统新发展57
一、旋转圆盘芯片平台57
二、“滑动芯片”技术58
三、其他新型技术与平台62
四、数字PCR技术评述与展望68
第3章数字PCR实验设计74
第一节概述74
一、数字PCR实验原理和流程74
二、数字PCR实验参考因素75
三、数字PCR实验设计指南76
四、数字PCR仪器的实验操作79
第二节数字PCR实验设计分类介绍83
一、基于数字PCR的疾病相关分子标记物检测——液体活检84
二、基于数字PCR的核酸拷贝数变异（CNV）及复杂背景下稀有突变检测——应用数字PCR的CNV分析与稀有突变检测86
三、基于数字PCR的痕量核酸样本精确定量检测——数字PCR对HIVDNA进行精确定量检测91
四、基于数字PCR对microRNA细微差异表达的检测——精确定量唾液中的miRNA实现肺癌早期临床诊断94
五、数字PCR实验与实时定量PCR实验的对比分析——数字PCR与qPCR检测拷贝数变异对比分析96
第三节数字PCR实验常见问题及解决方法99
第4章数字PCR的数学分析和定量特性研究105
第一节数字PCR定量原理105
一、基于泊松模型的核酸定量原理105
二、置信区间和置信度107
三、反应单元阴阳性的界定109
第二节数字PCR统计学模型研究111
一、基于泊松点过程的数字PCR分析模型111
二、多重体积数字PCR的数学分析117
三、数字PCR和实时PCR用于CNV检测的比较研究119
第三节数字PCR的定量特性研究123
一、数字PCR的动态范围、精度、灵敏度相关研究123
二、数字PCR检测结果不确定度研究129
第5章数字PCR的应用134
第一节数字PCR应用特点134
第二节数字PCR在基因组学研究中的应用136
一、基因表达分析136
二、基因突变检测140
三、甲基化水平分析144
第三节数字PCR技术在转化医学和精准医疗中的应用146
一、肿瘤个体化诊疗147
二、疾病超早期诊断——“液体活检”150
三、无创产前检查153
四、病原微生物检测和其他疾病防控158
第四节数字PCR技术在食品安全检测中的应用161
一、转基因成分检测162
二、动物源性检测165
第五节数字PCR技术在环境微生物检测中的应用168
第六节数字PCR技术的其他应用170
一、测序文库质控和测序结果验证171
二、基因编辑173
第七节数字PCR技术应用发展趋势176
第6章数字PCR与其他基因分析技术的对比及其未来181
第一节数字PCR与其他基因分析技术的对比和融合181
一、数字PCR与其他PCR技术181
二、杂交技术与数字PCR182
三、测序技术与数字PCR183
四、评估基因分析技术的一些重要指标185
第二节数字PCR技术的发展与未来186
一、数字PCR技术自身的发展186
二、数字PCR思想的延伸与应用187
三、数字PCR与生命“大数据”188
文摘
版权页：
插图：
对于“固—液相”数字PCR系统来说，由于采用预加工的区间分隔来实现样品的划分，这些系统通常只需要考虑PCR试剂的配制，且往往能够同时支持探针法与染料法的核酸定量检测，并兼容各种样本和商品化试剂，因此系统平台可以根据研究需要改变实验样本和试剂的组合与配制，具有良好的开放性与灵活性。
但对于“液—液相”数字PCR系统来说，油包水的微液滴制备需要互不相溶的油相与水相（PCR试剂）两种试剂相互配合才能实现，因此水油两相的成分显得至关重要。油相不仅要能够与水相形成一致的液滴反应单元，保证液滴在乳液收集、PCR热循环扩增和检测过程中的稳定性，同时还要有良好的生物兼容性，以降低对PCR应的影响。在微滴式数字PCR等微流控研究中，一般采用在矿物油、硅油或全氟碳油中添加少量表面活性剂来制备油相，由于全氟碳油表现出了良好的生物兼容性和相关的物理特性（沸点、黏度和表面张力等），因此全氟碳油配合特定的氟碳表面活性剂逐渐成为数字PCR研究领域常用的油相试剂。
| ISBN | 9787030520654 |
|---|---|
| 出版社 | 科学出版社 |
| 作者 | 彭年才 |
| 尺寸 | 16 |