ddpcr・とは？初心者でも分かるデジタルドロップレットPCR入門共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

ddpcr・とは？

ddpcrは「デジタルドロップレットPCR」の略で、DNAやRNAの数を「絶対に」測定する方法です。従来のqPCRが相対定量に近いのに対し、ddpcrは試料中の標的分子の絶対個数を直接推定します。技術的には、サンプルを油を使って無数の小さなドロップレットに分割し、各ドロップレットごとにPCR反応を行います。蛍光が出たドロップレットの割合をPoisson分布で解析することで、標的分子の個数を算出します。

ポイント: ddpcrは標準曲線を用いず、内部のコントロールとして機能するため、試料の取り扱いが難しい状況でも安定した定量が期待できます。

ddpcrの仕組み

まず、DNAやRNAを解析するための試薬と共に特定のプライマーとプローブを混合します。次に専用の装置を使って試料を数万〜数十億個のドロップレットに分割します。各ドロップレットには0個か1個以上の標的分子が含まれており、PCRサイクル後に蛍光が検出されます。蛍光信号があるドロップレットとないドロップレットの比率を数理的に解析することで、試料中の標的分子の総数を求めます。

ddpcrの利点

絶対定量が可能で、標準曲線が不要な点は大きな利点です。背景の干渉やPCR効率のばらつきを、ドロップレットごとの判定で平均化できるため、感度が高く、精度が安定します。また、低コピー数の検出にも強く、ウイルスや小さな遺伝変化の検出に利用されます。

ddpcrのデメリットと注意点

一方で、 ddpcrは機器コストが高く、検査の運用コストも従来のリアルタイムPCRに比べて上がることが多いです。操作には訓練を要する場合があり、反応体系や蛍光プローブの設計にも注意が必要です。大量のサンプルを同時に処理する大規模な施設では、検査スピードが遅く感じられることもあります。

ddpcrの使いどころ

臨床現場や研究室では、コピー数の正確な定量が求められる場面で活躍します。例えば、ウイルスの定量、遺伝子コピー数の変化の検出、遺伝子発現の絶対量の測定などが挙げられます。比較的低コピーの検出が重要な場面で、ddpcrは強力な選択肢になります。

ddpcrと他の手法の比較表

<th>比較項目

ddpcr	従来のqPCR
定量の形	絶対定量（個数）	相対定量
標準曲線の必要性	不要	必要
感度・精度	高い	状況依存
データ解釈	Poisson統計を使用	Ct値に基づく解析
コスト	中〜高	低〜中
適用範囲	コピー数の正確さが重要な場面	一般的な定量や比較検討

まとめ

ddpcrは、絶対定量ができる強力な分子生物学の技術として、特に低コピー数の検出や標的の正確な数を知りたい場合に適しています。従来のqPCRと比べるとコストや運用の難しさがある一方、標準曲線を使わずに高い再現性を得られる点が魅力です。研究の初期段階ではddpcrの導入を検討し、実績のある機関の手順を参考にするのがよいでしょう。

ddpcrの同意語

ddPCR: デジタルドロップレットPCRの略称。サンプルを多数の微小ドロップレットに分割し、各ドロップレット内でPCRを実施して陽性ドロップレットの数を数え、全体の絶対定量を算出する高度な定量法。
デジタルドロップレットPCR: ddPCRの正式名称。サンプルをデジタル化した多数のドロップレットに分割してPCRを行い、陽性ドロップレットの割合から対象分子の絶対量を求める定量法。
デジタルPCR: デジタルPCRはPCRをデジタル化して定量する技術の総称。ddPCRはこの中の代表的な手法の一つで、絶対定量を実現します。
Digital Droplet PCR: ddPCRの英語名。サンプルをドロップレットに分割してPCRを実施し、陽性ドロップレットの数から対象分子の絶対量を算出する定量法。
デジタルドロップレットPCR法: ddPCRを指す別表現。『ドロップレットPCR法』として同じ手法を表します。
デジタルドロップレット法: デジタルPCRの一種として用いられる表現。特にドロップレット分割法を強調した呼び方です。

ddpcrの対義語・反対語

アナログPCR: デジタル分割を使わず従来の方法で進めるPCR。サンプルを分割して個別に測定するddPCRのような“デジタル”性がなく、絶対定量より相対量の推定が難しくなることが多い。
従来のPCR: ddPCR以前から使われてきたPCR法の総称。通常はエンドポイントで判定し、デジタル化されていない方法。
相対定量PCR: 目的遺伝子の量を対照遺伝子と比較して相対的に評価する定量法。ddPCRの絶対定量とは異なる定量の考え方。
定性PCR: 増幅の有無だけを判定するPCR。定量性が乏しく、ddPCRの定量性とは対照的。
リアルタイムPCR（qPCR）: 蛍光を用いて反応をリアルタイムに検出し、相対定量を行う定量法。ddPCRとは異なる定量アプローチ。
低感度PCR: 感度が低いPCR。ddPCRの高感度と対比して使われることがある表現。
アナログ定量PCR: デジタル分割ではなく、全体の信号を用いて定量する従来の（アナログ的な）定量法。

ddpcrの共起語

ddPCR: デジタルドロップレットPCRの略称。水相サンプルを多数の油滴に分割し、各滴のDNAの有無を蛍光信号で判定して、滴ごとの陽性・陰性を数えることでDNAコピー数を絶対量として定量するPCR法です。
ddpcr: ddPCRの表記ゆれ。小文字表記のddpcrとしても使われますが、意味はddPCRと同じです。
デジタルドロップレットPCR: ddPCRの正式名称。油滴のデジタル化を用いて絶対定量を行う定量PCRの一種です。
デジタルPCR: デジタル化されたPCRの総称。ddPCRはこの分野の代表的な手法のひとつです。
絶対定量: 標準曲線を使わず、サンプル中のDNAコピー数を絶対的な数量として求める定量方法。
Poisson統計: ddPCRの定量計算に用いられる確率モデル。油滴に分割されたDNA分子が1滴あたり何個含まれるかを推定します。
ポアソン分布: Poisson統計と同義。滴ごとにDNAが入る確率の分布を表す数学的モデル。
油滴: サンプルを分割して多数の小さな液滴にする単位。各滴で陽性/陰性を判定します。
油滴デジタルPCR: 油滴を用いたデジタルPCRの別称。ddPCRと同義として使われます。
蛍光信号: 滴の陽性/陰性を検出するための蛍光信号。陽性滴と陰性滴を区別します。
蛍光プローブ: 特定配列を検出するための蛍光を発する探検部材。定量時の信号源として用いられます。
プライマー: DNAを特定部位から増幅する短いDNA鎖。ddPCRの前処理・反応で必須の要素です。
低コピー数検出: ごく少ないDNAコピー数を検出・定量できる性質。 ddPCRの大きな利点のひとつです。
検出限界: 測定可能な最小のDNAコピー数。感度と直結します。
検出感度: 低濃度のDNAを検出できる能力。ddPCRは高感度を発揮します。
再現性: 同じ条件で繰り返したときの結果が再現性良く一致する度合い。
臨床検査: 病院やクリニックでの診断・検査用途。ddPCRは臨床研究・検査で用いられることがあります。
研究用途: 実験室での基礎研究・方法開発・検証などの用途。
RT-ddPCR: 逆転写-ddPCR。RNAをまずDNAに変換してからddPCRで定量する手法。
RNA: RNAをターゲットとして測定する場合に関連する概念。
DNA: ddPCRの基本的な対象分子。DNAの絶対定量に用いられます。
標準曲線不要: ddPCRは通常、標準曲線を必須とせず絶対定量を行える点が特徴です。

ddpcrの関連用語

ddPCR: デジタルドロップレットPCRの略。試料を多数の小さな液滴に分割し、各液滴内でPCRを行って陽性/陰性をカウントすることでターゲットの絶対量を算出する定量PCR法。
デジタルPCR: ddPCRと同義。液滴分割を活用した定量PCRの総称。
デジタルドロップレットPCR: ddPCRの別称。液滴ごとにPCRを行い絶対定量を行う方法。
ポアソン分布: 液滴内にターゲット分子がランダムに分布する際に用いられる統計モデル。陽性ドロップレット数からコピー数を算出する際の基盤になる。
陽性ドロップレット: 蛍光信号が検出された液滴。ターゲットが存在するドロップレットを指す。
陰性ドロップレット: 蛍光信号が検出されなかった液滴。ターゲットが不在のドロップレット。
ドロップレット生成: 試料を油相中でエマルジョン化し、数万個の液滴を作る工程。
ドロップレットリーダー: 生成された液滴の蛍光を読み取り、陽性/陰性を判定する機器。
ドロップレット: 小さな液滴の単位。PCR反応が各液滴内で独立して起こる最小単位。
閾値/しきい値: 陽性ドロップレットを決定する蛍光強度の基準値。クラスタリングの際に用いられる。
QuantaSoft: Bio-Radが提供するddPCRデータ解析ソフトウェア。ドロップレットの陽性/陰性をクラスタリングして定量を算出する。
QX200: Bio-RadのddPCRシステムの一つ。ドロップレット生成とリーダー、ソフトを含む統合プラットフォーム。
QX200 Droplet Reader: QX200シリーズのドロップレットを読み取る専用リーダー機器。
RainDrop: RainDance Technologies社のデジタルPCRシステムのブランド名。
RainDance/RainDrop: RainDrop（RainDance Technologies社）のデジタルPCRプラットフォーム。
RT-ddPCR: 逆転写を行ったRNAをDNAに変換してddPCRで絶対定量する手法。RNAターゲットの定量に用いる。
TaqManプローブ: 蛍光を発するプローブを用いたデュアル/ダイナミックddPCRの検出方式。
プライマー: PCRの特異的増幅を担う短DNA配列。適切な設計が感度・特異性を左右する。
プローブ: 蛍光標識された検出用の核酸配列。ターゲット特異的な信号を検出する。
蛍光色素: 蛍光信号を出す分子。FAM、HEXなどがよく使われる。
FAM: 一般的な蛍光色素の一つ。多くの ddPCRでデフォルトの検出チャンネルとして用いられる。
HEX/VIС: 別の蛍光色素。複数チャンネルでマルチプレックスddPCRに使われることが多い。
エマルジョン/オイル相: ドロップレット生成で液滴を包む油相。ドロップレットの安定性を保つ。
絶対定量: 標準曲線を必要とせず、試料中のターゲットコピー数を絶対値で求める定量法。
相対定量: 内在対照や参照遺伝子を用いて相対的な量を算出する定量法（ddPCRでも適用可能）。
標準曲線不要: ddPCRの大きな利点の一つ。絶対定量が可能で、標準曲線の作成を不要とする。
限界検出 (LOD): 検出可能と判定できる最小のターゲット量。低コピーでの検出感度を示す指標。
LOB (限界空白): 反応における背景ノイズの閾値。陰性サンプルからの背景を評価する指標。
LOQ (定量限界): 定量が信頼できる最小量。量的に有効な下限値。
ダイナミックレンジ: 測定可能な濃度域。ddPCRは高濃度領域での条件設定が必要になる場合がある。
感度/敏感度: ターゲット検出の能力。低コピーや低濃度を検出する力。
特異性: ターゲット以外の非特異的検出を抑える能力。
デュプレックスddPCR: 二つのターゲットを同時に定量するデザインのddPCR。
マルチプレックスddPCR: 三つ以上のターゲットを同時に定量する手法。
シングルプレックスddPCR: 単一のターゲットを定量する基本形。
陰性対照/NTC: No Template Control。試料にDNAが含まれていないことを確認する対照。
陽性対照: ターゲットが存在することを確認する対照。
コピー数変動 (CNV): ゲノム内の特定遺伝子のコピー数の変化をddPCRで検出・定量する用途。
血漿/ cfDNA: 血漿由来の循環DNAや血清DNAなど、体液サンプルからの定量にもddPCRは適用される。
FFPE-DNA: 石灰固定・石油固定標本由来DNA。ddPCRでの定量に利用されることがある。
サンプル前処理: DNA抽出、精製、濃度調整、阻害物質の除去など、測定準備の工程。
RNA→cDNA変換: RT-ddPCRの前処理。RNAをDNAへ転写してからddPCRにかける。