随着分子技术的发展，测序已经成为生物医学不可或缺的工具。目前正在研究的测序系统中微量DNA拷贝数变异的研究占有重要地位，在单细胞研究中，需要指数扩增以获得足够的测序材料。然而，指数扩增反应，如聚合酶链反应（PCR）和多位置扩增（MDA）等，容易产生误差，拷贝数变异（CNV）的测序成为一个难题。

面对这一挑战，研究者指出实现单个细胞的精确、定量测序的一个有效方法是将MDA反应划分为百万个大小相等的反应，这就是称为数字液滴MDA（ddMDA）的方法。日前，来自加利福尼亚大学生物工程与治疗科学系、加利福尼亚定量生物科学研究所的Samuel C. Kim等研究人员在Microsystems & Nanoengineering期刊上发表了题为“Measurement of copy number variation in single cancer cells using rapid-emulsification digital droplet MDA”的论文。研究者们通过微流体装置乳化起始模板的样品，使得每个液滴包含原始模板池的子集，通常为一个或几个分子，然后将乳液孵育，使分子扩增。该方案实现了极其均匀的扩增和并使分子定量下降到单个小区。

ddMDA的一个挑战是需要专业的微流体知识来保证样品乳化。然而，即使知识储备足够，每乳化50μL都需要10min以上，这使得大量样品的制备变得繁琐乏味。并行化乳化剂也许是解决这一问题的可行方法，但这些设备的制造复杂，并且需要专业的优化和操作。另一个简单的选择是将样品分隔，通过涡旋或移液产生的多分散液滴。然而，由于给定模板的扩增子的数量液滴的体积成比例，如果体积多分散性转化就会放大偏差。尽管该偏差明显低于未封装的MDA 6的偏差，但它降低了测序过程的效率和测序数据的质量。为了更广泛地发挥ddMDA其强大的功能，就需要一种新方法来快速轻松地将DNA样品中转变为单分散液滴。

来源：参考文献1

Samuel C. Kim等人表述了快速乳化ddMDA（re-ddMDA）的方法，即利用手动微流体乳化剂在几秒钟内产生单分散乳液的方法。待乳化的样品被装入注射器并用手注入装置，在几秒钟内就可以产生数百万的单分散液滴。因为液滴是单分散的，所以扩增是均匀的，因此可以产生与泵驱动乳液相当的测序数据。为了证明该方法的功效，Samuel C. Kim等人应用它来测量单个癌细胞中的CNV，结果获得了与来自数百万个细胞的未扩增匹配的癌基因组相当的结果。该方法减少了ddMDA的应用障碍，提高了多个样品的可扩展性，并与可用的液体处理技术（如移液机器人）相结合，对于实现高通量测序的流水化发展有极高的价值。

来源：参考文献1

低输入DNA的均匀扩增对于各种应用是重要的，包括杂交阵列分析和下一代测序。现有的ddMDA方法需要微流控专长，速度有限。而Samuel C. Kim等人的方法除了更简单的采用，还可以在几秒钟内乳化样品，对于准备多个样品有价值。虽然该方法需要由分叉通道网络组成的微流体设备，但是该设备易于制造，并且可以容易地从现有的商业供应商处购买。虽然使用的是手持式注射器来操作设备，但也可以通过将设备集成到一次性移液器吸头中来减少麻烦。

快速乳化液滴的MDA为转移性癌细胞系的测序数据获得提供了初步的支持，而使用患者样本的CTC进一步研究将为医疗提供有价值的基因组信息。该方法在均匀序列数据应用中的速度和便利性对NGS的发展具有重要作用。

参考文献：

[1] Measurement of copy number variation in single cancer cells using rapid-emulsification digital droplet MDA