$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
טלומרים הם מתחמי DNA-פרוטאין דינמיים בקצות כרומוזומים ליניאריים. טלומרים אנושיים מורכבים ממערך של 5 '-TTAGGGn hexameric חוזר אשר משתנה באורך בין 12 – 15 קילו (kb) בלידה1. מחיקת האדם, האנזים הריבונאופלפרוטאין השומר על הטלומרים, זוהה לראשונה ב-"הלה תאי" (קו תאי סרטן)2. יחד, טלומרים ו טלומרים לשחק תפקיד מרכזי בספקטרום של תהליכים ביולוגיים כגון הגנת הגנום, תקנות גנים, סרטן תאים אלמוות3,4,5,6.
האדם טלומראז מורכב בעיקר של שני מרכיבים מרכזיים, כלומר טלומראז הפוכה הטרנסקריפטאז ו טלומראז RNA (htert ו htert, בהתאמה). החלבון התחתי, htert, הוא מרכיב הפוכה פעיל היפוך הטרנססקריפט של האנזים טלומראז. תבנית RNA, hterc, מספקת טלומראז עם התבנית כדי להרחיב ו/או לשמור טלומראז. לרוב הרקמות הגופניות האנושיות אין פעילות מוחקת. חוסר היכולת של דנ א פולימראז להאריך את סופו של בפיגור של ה-dna יחד עם חוסר של טלומראז מוביל את הקיצור המתקדם של טלומראז לאחר כל סיבוב של החטיבה התאית. תופעות אלו מובילות לקיצור ברוב התאים הסומטיים עד שהם מגיעים לאורך מקוצר ביקורתי, לפיו תאים נכנסים למצב של הזדקנות מחודשת. המספר המקסימלי של פעמים תא יכול לחלק מוכתב על ידי האורך שלה טלומר ובלוק זה להמשך החטיבה התא הוא חשב למנוע התקדמות אונגנזה7. תאים סרטניים מסוגלים להתגבר על הזדקנות המושרה telomere ולהמשיך להתרבות על ידי ניצול telomere כדי לשמור על telomere שלהם. כ 90% של סרטן להפעיל טלומראז, מה שהופך פעילות טלומראז חשוב באופן ביקורתי בזיהוי וטיפול בסרטן.
ההתפתחות של שיטת המלכודת בשנות ה-90 הייתה אינסטרומנטלית בזיהוי המרכיבים הנחוצים של האנזים הטלומראז, כמו גם למדידת היקף התאים והרקמות, הן נורמליות והן סרטניים. שיטת ה-PCR המקורית המבוססת על ג'ל השתמשה ברדיוגנטית מתייגת מצעים DNA כדי לזהות פעילות טלומראז. בשנת 2006, העיבוד הותאם לצורה לא רדיואקטיבית באמצעות fluorescently אופן התווית מצעים8,9. באמצעות fluorescently אופן התווית מצעים, המשתמשים הצליחו להמחיש את מוצרי ההרחבה טלומראז כמו להקות על ג'ל על ידי חשיפת אותו גל עירור הנכון. הרגישות של שיטת המלכודת ויכולתה לזהות פעילות טלומראז ב-lysates תא גולמי הפכה את השיטה הנפוצה ביותר לשימוש הנפוץ ביותר עבור זיהוי פעילות טלומראז. עם זאת, לשיטת ההשמנה יש מגבלות. הטיפול הינו מבוסס ג'ל, ומקשה על ביצוע השכפל הדרוש בינוני ועד תפוקה גבוהה, ולכן מושגת לעתים רחוקות ניתוח סטטיסטי מתאים. יתרה מזאת, היכולת המבוססת על ג'ל קשה לכמת באופן אמין עקב חוסר מזהה פחות מאשר כפולה הבדלים בפעילות טלומראז בין דגימות. התגברות על שתי מגבלות אלה היא קריטית לטיפול בפעילות אנזימטית כגון המלכודת לעבור להגדרות הקליניות או התעשייה לאיתור פעילות טלומראז בדגימות מטופלים או בלימודי עיצוב סמים.
ה-PCR הדיגיטלי פותח בתחילה ב-1999 כאמצעי להמרת האופי האקספוננציאלי והאנלוגי של הPCR לתוך שיטת ליניארי ודיגיטלית מסוג10. ה-PCR הדיגיטלי (ddPCR) הוא החדשנות העדכנית ביותר של מתודולוגיית ה-PCR הדיגיטלית המקורית. ה-PCR הדיגיטלי של Droplet הגיע עם הופעתו של מיקרופלואידיקה מתקדם מיקרופלואידיקה וכימיה אמולסיה שמן במים כדי ליצור באופן אמין טיפות בגודל יציב ובמידה שווה. בניגוד ל-PCR המבוסס על ג'ל ואפילו כמותי, ddPCR יוצר קוונפיקציה מוחלטת של חומר הקלט. המפתח ddPCR הוא הדור של ~ 20,000 תגובות בודדות על ידי מחיצות דגימות לתוך טיפות. בעקבות ה-PCR של נקודת הסיום, הקורא droplet סורק כל droplet בצורה של זרימה-cytometer לספור, לגודל, ולהקליט את הנוכחות או העדר של הזריחה בכל droplet בודדת (כלומר, היעדרות או נוכחות של הגברה PCR ב-droplet). לאחר מכן, באמצעות התפלגות פואסון, מולקולות קלט מוערכות בהתאם ליחס של טיפות חיוביות למספר הכולל של טיפות. מספר זה מייצג הערכה של מספר מולקולות הקלט ב-PCR. יתר על כן, ddPCR מבוצע ומנותח על צלחת 96-באר אשר מאפשר למשתמש להפעיל דגימות רבות, כמו גם לבצע משכפל ביולוגי וטכני לניתוח סטטיסטי תקין. כתוצאה מכך, אנו שילבו את הקוונפיקציה עוצמה והתפוקה הבינונית של הטבע ddPCR עם בדיקת המלכודת כדי לפתח את השיטת Ddpcr11. שיטת העבודה מיועדת למשתמשים ללמוד ולכמת את הפעילות המוחלטת של טלומראז מדגימות ביולוגיות11,12. רגישות ה-ddtrap מאפשרת את כימות הפעילות של טלומראז מדגימות מוגבלות ויקרות, כולל מדידות תא יחיד. יתר על כן, משתמשים יכולים גם ללמוד את ההשפעות של מניפולציות טלומראז ו/או תרופות עם כימות מוחלטת של פחות מאשר שינויים כפולה (~ 50% הבדלים). ה-ddTRAP הוא האבולוציה הטבעית של הגדרת המלכודת לטבע הדיגיטלי והתפוקה הגבוהה יותר של ניסויי מעבדה מודרניים והגדרות קליניות.