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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HIV DNA进行精确定量检测91

四、基于数字PCR对microRNA 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