DDPCR

数字PCR与液态活检技术
本文介绍了2016年全球数字PCR和实时荧光定量PCR市场的规模,并对比了LIFE Technologies、Bio-Rad及RainDance三家主流数字PCR技术的特点与价格。此外,文章还探讨了液态活检技术,包括ctDNA、CTC和外泌体作为癌症检测标志物的作用及其在临床基因检测服务中的应用。

2016年全球数字PCR和实时荧光定量PCR市场将达$32.8亿


目前各家仪器公司推出自己的数字PCR,目前市场主流的是三家,

1、LIFE Technologies 3D数字PCR(芯片式数字PCR):

      我个人认为是微孔数字PCR,主要是将20ul反应体系分散到20000个微孔中进行反应,变成20000个反应体系,PCR反应结束后,采用CCD拍照,数阳性反应孔。

2、Bio-Rad的微滴数字PCR(油包水原理):

     将20ul反应体系采用液滴反应器形成20000个油包水反应体系,PCR反应结束后,才有流式细胞术的原理,检测每一个液体,数阳性反应的液滴数量。

3、RainDance 的数字PCR(油包水原理)、

    原理与伯乐微滴数字PCR相同,但是其液体形成能力比伯乐强很多,理论上可以产生1000万个小油滴。


价格从高到底:Raindance、Bio-Rad、LIFE Technologies。

目前本人使用的是Bio-Rad QX200、正在做实验室。


四、液态活检技术(ctDNA、CTC、外泌体)

“活检”即活体组织检查,是指从患者体内切取、钳取或穿刺等取出病变组织,进行病理学检查的技术

普通的活检通常要经过手术或者穿刺来获得组织样本,而且有时候需要反复多次的进行取样,不仅繁琐,给患者增加痛苦,而且有时候取样不准确,例如穿刺有时取到正常组织。而液态活检是对患者血液中的游离的标志物进行检查,不仅取样更加方便,而且能够在疾病的更早期获得检测结果。


癌症液态活检的标志物主要有三种:ctDNA、CTC、外泌体。

ctDNA(circulating tumor DNA)即循环肿瘤DNA,是人体血浆中游离的DNA (cell-free DNA,cfDNA)的一种,ctDNA是癌细胞死亡时产生的DNA碎片,携带了大量癌细胞的信息,因此通过分析血液ctDNA,可以了解患者癌细胞的突变情况。

ctDNA检测的技术平台:目前在ctDNA检测领域潜力最大的技术平台是第二代测序(NGS)和数字PCR(ddPCR),这两个技术灵敏度较高,保证了检出下限,ctDNA含量很低,大多低于cfDNA总量的1%,其他技术很难从正常组织DNA中检测出异常的ctDNA。



按照基因检测公司的服务内容,主要可以分为四类:

科研服务、

纯科研基因检测市场在百亿级别。


第三方临床基因检测服务、

高通量测序在临床检测上的应用当前受到限制,只有在试点名单上的机构才能出具正式的临检报告

目前出台了第一批四个领域的试点名单,分别是遗传病诊断、产前筛查与诊断、植入前胚胎遗传学诊断、肿瘤基因测序,

试点单位名单由卫计委医政医管局和妇幼司共同制定。临床基因检测的市场空间在千亿级别。


直接面向个人的检测服务、

3 提供面向个人基因检测服务的商业公司,提供的是非诊断性基因检测,

商业化B2C基因检测的市场空间在十亿级别。


非医疗基因检测服务(例如食品、环境、刑侦等方面的应用)。

4 非医疗基因检测服务的应用包括食品、环境微生物、刑侦检测、检验检疫等方面,

整体来看非医疗基因检测服务是碎片化市场,涉及领域多,空间在百亿级别。

内容概要:本文介绍了一套针对智能穿戴设备的跑步/骑行轨迹记录系统实战方案,旨在解决传统运动APP存在的定位漂移、数据断层和路径分析单一等问题。系统基于北斗+GPS双模定位、惯性测量单元(IMU)和海拔传感器,实现高精度轨迹采集,并通过卡尔曼滤波算法修正定位误差,在信号弱环境下利用惯性导航补位,确保轨迹连续性。系统支持跑步与骑行两种场景的差异化功能,包括实时轨迹记录、多维度路径分析(如配速、坡度、能耗)、数据可视化(地图标注、曲线图、3D回放)、异常提醒及智能优化建议,并可通过蓝牙/Wi-Fi同步数据至手机APP,支持社交分享与专业软件导出。技术架构涵盖硬件层、设备端与手机端软件层以及云端数据存储,强调低功耗设计与用户体验优化。经过实测验证,系统在定位精度、续航能力和场景识别准确率方面均达到预期指标,具备良好的实用性和扩展性。; 适合人群:具备一定嵌入式开发或移动应用开发经验,熟悉物联网、传感器融合与数据可视化的技术人员,尤其是从事智能穿戴设备、运动健康类产品研发的工程师和产品经理;也适合高校相关专业学生作为项目实践参考。; 使用场景及目标:① 开发高精度运动轨迹记录功能,解决GPS漂移与断点问题;② 实现跑步与骑行场景下的差异化数据分析与个性化反馈;③ 构建完整的“终端采集-手机展示-云端存储”系统闭环,支持社交互动与商业拓展;④ 掌握低功耗优化、多源数据融合、动态功耗调节等关键技术在穿戴设备中的落地应用。; 阅读建议:此资源以真实项目为导向,不仅提供详细的技术实现路径,还包含硬件选型、测试验证与商业扩展思路,建议读者结合自身开发环境,逐步实现各模块功能,重点关注定位优化算法、功耗控制策略与跨平台数据同步机制的设计与调优。
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