数字PCR（dPCR）是一种基于单分子扩增的核酸绝对定量技术，其核心原理是通过将样本分散到大量独立反应单元中，分别进行PCR扩增，并通过荧光信号统计实现高精度定量分析。以下是具体解析：

一、技术原理

单分子扩增

dPCR将含有目标核酸的样品均分为数百至数百万个微小反应单元（如油包微滴或芯片式反应室），每个反应单元中仅含有0个或1个目标DNA分子。这种设计避免了传统PCR中因引物竞争导致的扩增偏差。

泊松分布应用

每个反应单元的扩增结果呈现0（无信号）或1（有信号）的二元状态，符合泊松分布规律。通过统计阳性反应单元的数量，结合反应单元总数，可计算出目标DNA的起始浓度。

绝对定量能力

由于直接计数DNA分子，dPCR可实现样品中目标分子的绝对定量，无需依赖标准品或内标。

二、关键特点

高灵敏度：

可检测极低浓度的核酸，灵敏度比传统qPCR提高10-15倍。

抗干扰性强：

不受PCR扩增效率、引物偏差等因素影响，结果更稳定。

无需标准曲线：

通过泊松分布模型直接计算浓度，避免校准标准曲线的误差。

三、应用场景

基因组学研究：如罕见突变检测（RMD）、病毒载量分析等。

临床诊断：肿瘤标志物检测、病原体定量等。

法医学：个体识别、亲子鉴定等。

四、技术优势与挑战

优势：绝对定量精度高，适合低浓度样本分析；

挑战：设备成本较高，操作复杂度大于qPCR。

dPCR通过单分子分区和泊松分布原理，克服了传统PCR的局限性，成为核酸定量领域的重要技术。