La reazione a catena della polimerasi (PCR), una tecnica ben riconosciuta, ha subito diverse trasformazioni dal suo avvento per diventare una tecnica potente in grado di fornire risposte alla ricerca sugli acidi nucleici. Queste trasformazioni sono state un costante miglioramento della vecchia tecnica. Queste trasformazioni possono essere riassunte in tre generazioni1. La prima generazione è la PCR convenzionale che si basa sull'elettroforesi su gel per quantificare e rilevare bersagli amplificati. La seconda generazione è la PCR quantitativa in tempo reale (qPCR) in grado di rilevare campioni in tempo reale e fare affidamento su una curva standard per quantificare direttamente i bersagli in un campione. La terza generazione, la PCR digitale (dPCR), può eseguire sia il rilevamento che la quantificazione assoluta dei bersagli degli acidi nucleici senza la necessità di una curva standard. La dPCR è stata ulteriormente migliorata dalle camere di reazione separate dai pozzetti di una parete in emulsioni di olio, acqua e sostanze chimiche stabilizzanti all'interno dello stesso pozzo come visto nellaPCR digitale 2 basata su goccioline. Nella PCR digitale a goccia (ddPCR), un campione viene partizionato in migliaia di goccioline di dimensioni nanolitri contenenti singoli bersagli che saranno successivamente quantificati utilizzando le statistiche di Poisson 2,3,4. Questa tecnica dà alla ddPCR un vantaggio nel quantificare bersagli a bassa abbondanza rispetto alle altre generazioni di PCR.
Recentemente, molteplici applicazioni hanno evidenziato la superiorità della ddPCR rispetto alla qPCR comunemente usata nel rilevare e quantificare bersagli a bassa abbondanza 1,5,6. SARS-CoV-2 non fa eccezione a queste applicazioni 7,8,9,10,11,12. Dall'epidemia di SARS-CoV-2, gli scienziati hanno lavorato su tutti i fronti per trovare soluzioni su come diagnosticare il virus e rilevarlo in modo efficiente. L'attuale gold standard deve ancora essere qPCR13. Tuttavia, RT-ddPCR ha dimostrato di essere più accurato nel rilevare bersagli SARS-CoV-2 a bassa abbondanza da campioni sia ambientali che clinici rispetto a RT-qPCR 7,8,9,10,11,12. La maggior parte dei lavori pubblicati su SARS-CoV-2 ddPCR dipendono da saggi simplex con quelli multiplex che dipendono da saggi commerciali. Quindi, si dovrebbe fare di più per spiegare come sviluppare saggi RT-dPCR multiplex per il rilevamento di SARS-CoV-2.
In un corretto progetto di analisi, il multiplexing può essere utilizzato per risparmiare sui costi, aumentare la produttività del campione e massimizzare il numero di obiettivi che possono essere rilevati in modo sensibile all'interno di un campione piccolo. Quando si esegue il multiplexing con ddPCR, si deve tenere conto di quanti fluorofori possono essere rilevati in un particolare sistema. Alcune piattaforme ddPCR possono supportare fino a tre canali, mentre altre supportano solo due canali. Quindi, quando si esegue il multiplexing con due canali, è necessario utilizzare approcci diversi, incluso il multiplexing di ordine superiore per rilevare più di due target14,15,16. In questo lavoro, un sistema di rilevamento ddPCR a due colori viene utilizzato per mostrare i passaggi su come sviluppare diversi saggi SARS-CoV-2 RT-ddPCR che possono essere adattati per diverse applicazioni di ricerca.