研究背景
目前，液滴数字PCR (droplet digital PCR，ddPCR) 技术以其可调的动态检测范围和出色的绝对定量能力，在核酸超敏分析领域得到广泛应用。ddPCR检测通常包含样本单分散、热循环扩增和数据分析三个独立步骤。然而，这种方式增加了操作的复杂性以及样本污染风险。因此，人们期待开发一种集成化的ddPCR平台，将这三个步骤整合在一起。然而，目前的集成式ddPCR平台往往采用难以大规模生产的材料或缺乏完善的集成控制仪器，从而限制了其在实际应用中的推广。
研究内容
近日，徐峰教授团队提出了一种由易于使用的芯片和配套的控制仪器组成的三合一ddPCR集成平台，该平台具有较高的用户友好性和实用性。
该芯片采用耐热且易于批量生产的聚碳酸酯（PC）材料制成，搭配桌面式控制仪器用于液滴生成、原位扩增和荧光读取。并对微滴的生成和芯片上的原位加热进行了较好的表征。最后，通过分析肺癌EFGR L858R突变，验证了平台的性能。
所提出的三合一ddPCR平台在超灵敏核酸检测中具有很强的实用性。ddPCR具有灵敏度高、实用性强、性价比高等特点，可作为肿瘤诊断、病原体检测、产前诊断等领域的通用核酸检测平台，具有良好的市场应用前景。
该成果以 “A three-in-one microfluidic droplet digital PCR platform for absolute quantitative analysis of DNA” (《三合一微流控液滴数字PCR平台用于DNA绝对定量分析》)，为题，发表在英国皇家学会期刊Lab on a chip上，并入选为期刊封底文章 (Back Cover)。
论文信息
A three-in-one microfluidic droplet digital PCR platform for absolute quantitative analysis of DNA
Yulin Ren, Jingcheng Ji, Haoqing Zhang, Lei Cao, Jie Hu, Feng Xu, Zedong Li*
Lab Chip, 2023, 23, 2693-2709
https://doi.org/10.1039/D3LC00107E
部分作者
任玉林 博士研究生
生命科学与技术学院
本文第一作者，徐峰教授团队博士研究生。主要研究方向为液滴微流控技术在数字化核酸检测中的应用。
李泽东 副教授
本文通讯作者，生命科学与技术学院副教授，硕士生导师。在《Trends in Biotechnology》，《Advanced Functional Materials》，《Biosensors and Bioelectronics》等国际重要学术期刊发表 30 余篇论文，主要研究方向为数字化核酸扩增技术及仪器开发。
徐峰 教授
本文重要合作者，生命学院教授/院长、生物医学信息教育部重点实验室主任，仿生工程与生物力学研究所（BEBC）主任。主要开展多尺度生物热-力-电耦合学的基础和应用研究，并将成果应用于药物筛选、疾病诊治和航天医学等生物医学领域。获“国家自然科学奖”二等奖、“教育部科学技术奖”一等奖、“中华医学科技奖”一等奖等。入选“全球前 2% 顶尖科学家榜单”（2020、2021）和“科睿唯安高被引科学家（交叉学科）”（2021，2022）。
课题组介绍
仿生工程与生物力学研究所(Bioinspired Engineering & Biomechanics Center, BEBC)成立于 2011 年，是卢天健教授和徐峰教授围绕“科学研究-技术研发-工程应用-临床推广”的学术思想，以推进人类健康为目标组建的多学科交叉研究中心。成立以来，BEBC 立足力学基础理论，交叉融合材料、化学、生物、医学等领域， 按照“临床问题(BED)-实验室研究(BENCH)-临床应用(BED)”的研究思路，开展了从组织到细胞和分子尺度的跨尺度生物热-力-电耦合学等基础和应用研究，为阐明重大疾病的发病机理和临床诊疗提供有效的理论指导和技术方案。BEBC 针对“四个面向”，以国家需求为导向，坚持“人才是第一资源、创新是第一动力”的科研方针，通过加强科技基础能力建设、注重多学科交叉合作、 扩大国际科技交流合作、加强与企业产学研深度融合的科研范式，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，提高提高科技成果转化和产业化水平，形成了“立足西北， 走向世界”的医工结合科研高地，建设成为国际一流的学科交叉创新团队。
团队网页：http://bebc.xjtu.edu.cn/
本文内容转载自公众号：RSC英国皇家化学会
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