ナノプレートdPCRアプリケーション

貴重なサンプルを扱う場合でも、希少な変異の解析であっても、阻害物質を含むサンプルの研究でも、正確で再現性のあるデータがナノプレートdPCRで解析することができます。迅速な自動ワークフローにより、ばらつきが大幅に低減し、結果の一貫性が向上するだけでなく、操作が容易なため習得トレーニングに必要な時間はわずかです。

デジタルPCR、特にQIAcuityによるナノプレートdPCRは、何を問いどんな答えが得られるかを根本的に変えることで、研究に革命を起こしています。この方法は、これまでqPCRやその他のdPCR技術の制限によって妨げられていたアプリケーションに活力をもたらします。QIAcuityのテクノロジーが非臨床アプリケーションにどのような効果をもたらすかを以下でご覧ください。

デジタルPCRの臨床アプリケーションに興味がありますか？詳細はこちらをご覧ください。

コピー数多型（CNV）分析では、個人ゲノム内の特定遺伝子のコピー数を決定します。遺伝子はゲノムごとに2つのコピーが存在することが知られています。しかし、この遺伝子は、場合によってはより多く存在することがあります。遺伝子増幅（がん遺伝子を活性化する）と欠失（がん抑制遺伝子を不活性化する）は、点変異、転座、逆位などのゲノム変化に加えて、がん関連遺伝子に影響を与える重要なコピー数変化（CNA）です。CNAの影響を受けるほとんどのがん関連遺伝子は、発がんとがんの進行に関与するがんシグナル伝達経路の重要な遺伝子と定義されています。CNVは、遺伝的多様性（遺伝子座の欠失や重複）の重要な源であり、一般的な神経疾患や自己免疫疾患、遺伝的状態、薬物の有害反応に関連する遺伝子の研究を可能にします。

CNV解析にナノプレートdPCRを使う利点

• CNV数の1.2倍未満の変化を検出し、約2時間で結果を出力
• 8.5KナノプレートではdPCR CNV解析の経済性とスループットレベルが向上し、26Kナノプレートによるマルチプレックス化や連続コピー数状態のより細かな識別が可能
• QIAcuity Software Suiteを用いて、CNVの自動計算やカスタムアッセイの設計が可能

感染症や疫病の発生がますます増加していることから、微生物、特に病原体の検出と解析を改善する必要性が強調されています。公衆衛生と疫学において、病原体の検出とマイクロバイオーム解析の双方において、迅速性、高感度、正確性、絶対定量を兼ね備えた性能が不可欠です。デジタルPCRは迅速で感度と精度に優れた方法で、病原体やマイクロバイオームの同定、検出、特性評価、動態のモニタリングに非常に有益です。dPCRの微生物検出の応用分野は、食品中の病原体、薬剤耐性、微生物研究、抗菌剤耐性遺伝子の検査、ウイルス/細菌の宿主関係まで多岐にわたります。

微生物の検出にナノプレートdPCRを使う利点

• 複雑なサンプルや阻害物質レベルが高いサンプルであっても、微生物サンプルの正確な絶対定量が可能
• ナノプレート26Kは、多くのサンプル量（最大28 µl）をロードすることができるので、感度も高く、他の商用アッセイよりも低い検出限界でターゲットを検出することが可能
• 微生物ターゲット（細菌、ウイルス、毒性因子、AMGなど）用のカスタム設計のアッセイや、カタログに収載の700を超えるアッセイから最大12のアッセイを選択しマルチプレックス化が可能

デジタルPCRでは、アデノ随伴ウイルスベクターゲノム定量やレンチウイルスベクターコピー数測定、CAR-T細胞療法の開発と製造など、多様な遺伝子治療アプリケーションを行うことができます。この多様性は、効果的で再現性のある細胞・遺伝子治療を開発すると同時に、患者の安全を確保するために重要です。

ウイルスタイター測定

ウイルスタイター定量にQIAcuity dPCRを用いて、従来のddPCR法と同レベルの正確さと精度を確保するだけでなく、速度、全体のスループット、拡張性を向上させる方法について説明します。ウイルスベクターの溶解から残存DNAの定量、ベクターベノムの定量、ゲノムの完全性の判定まで、卓越した正確さ、再現性、速さを備えた完全なワークフローをご覧ください。

AAVタイターにナノプレートdPCRを使う利点

• 専用キットを使用するとカプシドを効率的に溶解し残存DNAを除去できるため、一貫性を確保しつつ自信をもって最終タイターを決定することが可能
• プロトコールは1つで、手動のステップを最小限に少なくしてあり、手作業に要する時間がわずか10分なので、エラーが減少し実施も簡単
• さまざまな色素を組み合わせて10もの単一ターゲットアッセイをマルチプレックス化できるので、高い精度と柔軟性を実現。目的遺伝子（GOI）アッセイを使うと12プレックスまで拡張が可能
• QIAcuityソフトウェアの先進的な機能により、最大12のターゲットを同時に検出できるため、ゲノムの完全性を正確に評価が可能

バイオ医薬品産業でマイコプラズマは、細胞株に由来するバイオ製品の汚染物質です。マイコプラズマは、供給元の細胞株自体（細胞基質）による汚染、または生産工程での偶発的な混入により、細胞培養中に出現する可能性があります。汚染リスクに関するガイドライン、バイオ医薬製品の製造におけるマイコプラズマの安全性に関する技術文書が複数あります。

デジタルPCRを使用すると、細胞培養物などの細胞培養由来の生物製剤の汚染を検出できます。たとえば、QIAcuity Mycoplasma Quant KitはrRNAおよびDNA検出用のRT-dPCRキットであり、この方法によって検出感度を高めます。内部増幅コントロールを使用すると、PCR阻害物質、不適切なRNA抽出、不適切なRT反応により生じる偽陰性を防ぐことができます。プローブベースのアッセイにより、127種のマイコプラズマを定量化し、検出できます。

マイコプラズマ検出にナノプレートdPCRを使う利点

• 規則に準拠：欧州、米国、日本の薬局方に準拠したマイコプラズマ試験向けのNAT（Nucleic Acid Technique）ワークフローに準拠
• 迅速：時間のかかるマイコプラズマ培養が不要
• 高感度：単一のバクテリア細胞内に複数のRNAコピーが存在するため、rRNAを検出することで、DNAのみを検出するより感度が高くなります（10 CFU/mL未満を検出）。このアッセイでは、RTステップを省略してDNAのみを検出できるため、高い柔軟性を備えています。
• 検証済み：ワークフローは、包括的な検証レポートの一部として徹底的にテスト済みなので、ユーザー自身が検証する手間を削減できます。
• 施設内での検証用に、または活性マイコプラズマの代わりとなる陽性コントロールとしてMycoplasma Standard CFU Kitを10種ラインナップ

MicroRNA（miRNA）発現プロファイリングは、2つ以上のサンプル間で複数または単一のmiRNAの発現レベルを同時に比較します。この分析により、科学者はがんなどの疾患のバイオマーカーとしてmiRNAを特定し定量することができます。これにより、正常な生物学的状態と疾患におけるmiRNA発現の役割についての貴重な洞察が得られます。

miRNA発現解析にナノプレートdPCRを使う利点

• dPCRの高い特異性により、シーケンスに密接に関わるmiRNA中の単一ヌクレオチドの違いを識別可能
• 特にテンプレートの量が少ない場合でも、miRNA発現のわずかな変化を絶対定量

細胞集団をバルク解析する従来の方法に比べ、シングルセル解析では、単一細胞レベルでデータを入手できるため、細胞の異質性、生物学的機能、作用、疾患の発生機序をより深く理解するのに役立ちます。PCR、qPCR、次世代シークエンシング（NGS）などシングルセル解析に一般的に使用される方法では、目的とするターゲットの検出に必要な感度を満たさないことがあります。

デジタルPCRは、新たに頭角を現したシングルセル解析のための手法です。費用対効果が高く直感的で正確なdPCRプラットフォームで、ハイスループット、高感度な検出能、精度を備えています。

シングルセル解析にナノプレートdPCRを使う利点

• 物理的なパーティショニングはドロップレットより安定的で、正確さにきわめて優れる
• プローブベースの検出なので、最小限の最適化を施すだけで、1回のdPCR反応で最大12個のターゲットのマルチプレックス化が可能
• 正確な結果により、低存在量のターゲットや多コピーターゲットをシングルセルレベルで解析可能

次世代シークエンシングによるライブラリーの定量は、フローセルを最大効率で使用するための重要なステップです。NGSライブラリーのロード量が多すぎたり、少なすぎたりするとライブラリーを正確に定量できず、データの出力と品質に悪影響を及ぼすことが証明されています。NGSライブラリープールの絶対濃度の測定にデジタルPCRを使用すると、最適な収率が得られ、サンプル当たりのコストを下げることに大いに役立ちます。

NGSライブラリーの定量にナノプレートデジタルPCRを使用する利点

• 増幅可能なライブラリーフラグメントを、増幅バイアスや標準バイアスなしで2時間で絶対定量できるため、日常的なテストに適しています。
• ライブラリープーリングで高い再現性と優れた均一性を確保し、1つのアッセイでIlluminaライブラリーの全種類に対応