PCR digitale en micro-compartiments

I. Détection sensible de séquences d’acides nucléiques rares

Digital PCR compartmentalization I. Single-molecule detection of rare mutations

¹ Université Paris Sorbonne Cité, Inserm UMR-S1147, 45, rue des Saints-Pères, 75270 Paris, France
² Droplets membranes and interfaces, Max Planck institute for dynamics and self-organization, Am Fassberg 17, D-37077 Göttingen, Allemagne
³ Soft micro systems, CNRS, université de Bordeaux, CRPP, UPR 8641, 115, avenue Schweitzer, 33600 Pessac, France

^a valerie.taly@parisdescartes.fr

Résumé

La détection efficace d’altérations génétiques dans les domaines de la cancérologie, de la virologie ou du diagnostic prénatal requiert des niveaux de sensibilité et de spécificité hors de portée des technologies conventionnelles. En réalisant l’amplification de molécules d’ADN uniques dans des compartiments indépendants, la PCR digitale (dPCR) en systèmes microfluidiques permet de dépasser ces limitations et de suivre ces marqueurs dans les fluides biologiques. Après une présentation non exhaustive des technologies disponibles, cette revue présentera leur impact potentiel pour des applications biomédicales, notamment dans la prise en charge des patients atteints de cancers.

Abstract

Polymerase chain reaction based techniques have been widely used in laboratory settings. Several applications in oncology, virology or prenatal diagnosis require highly sensitive detection methods, which cannot be achieved with conventional techniques. Digital PCR (dPCR) was developed from the association of PCR and limiting dilution procedures. It is based on the compartmentalization of DNA molecules in small volumes. Controlling the size and the content of each compartment is crucial to obtain a high sensitivity with a single molecule resolution. Microfluidics offers promising tools to isolate DNA fragments such as microdroplets, microchambers or microwells with volumes ranging from few picoliters to nanoliters. The review provides an overview of recent developments of microfluidics dPCR platforms and how this technology can influence the management of cancer patients.