【摘 要】
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传统的数字PCR检测仅针对扩增终点的核酸样本执行终点式的荧光分析,依据反应后的荧光图像进行阴阳性统计及样本浓度计算,分析结果极易受假阳性及非特异性扩增影响.本文提出了一种基于过程的实时微孔式数字PCR芯片阴阳性分析方法,从时间维度对数字PCR结果进行定量分析,提高数字PCR检测的准确性.设计支持实时数字PCR分析的硬件系统并与终点式数字PCR仪进行对比,验证系统性能.在此系统上检测不同浓度的人类Ⅳ型疱疹病毒样本,获取实时扩增曲线,采用支持向量机算法对扩增曲线的特征进行学习并应用于检测曲线分类.实验结果表明
【机 构】
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中国科学技术大学,安徽合肥230026;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 国科学院生物医学检验技术重点实验室,江苏苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 国科学院生物医学检验技术重
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传统的数字PCR检测仅针对扩增终点的核酸样本执行终点式的荧光分析,依据反应后的荧光图像进行阴阳性统计及样本浓度计算,分析结果极易受假阳性及非特异性扩增影响.本文提出了一种基于过程的实时微孔式数字PCR芯片阴阳性分析方法,从时间维度对数字PCR结果进行定量分析,提高数字PCR检测的准确性.设计支持实时数字PCR分析的硬件系统并与终点式数字PCR仪进行对比,验证系统性能.在此系统上检测不同浓度的人类Ⅳ型疱疹病毒样本,获取实时扩增曲线,采用支持向量机算法对扩增曲线的特征进行学习并应用于检测曲线分类.实验结果表明,所设计的实时数字PCR系统与终点式数字PCR仪扩增结果具有高度一致性.本文所述的基于支持向量机的分类算法对扩增曲线的分类准确率达到98％以上,能准确识别假阳性及非特异性扩增微孔.相比于传统阈值分割法,本方法对阳性点识别的平均准确率提高了17.60％,并且目标模板拷贝数越低,效果越明显.与传统的终点式数字PCR相比,本文提出的基于实时数字PCR系统的数据分析方法具有准确性更高的优势,尤其在低拷贝数检测下可以获取更为精确的定量结果.
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