QIAGEN kündigte eine kooperative Forschungs- und Entwicklungsvereinbarung (CRADA) mit dem U.S. Federal Bureau of Investigation (FBI) an, um einen neuartigen Test für seine digitalen PCR-Geräte QIAcuity zu entwickeln, der die Forensik durch eine verbesserte Quantifizierung von DNA in menschlichen Proben unterstützen wird. Die Zusammenarbeit zielt auf die Entwicklung des ersten digitalen PCR-Tests (dPCR) ab, der gleichzeitig die absoluten Konzentrationen von nuklearer und mitochondrialer DNA sowie männlicher DNA quantifizieren und Qualitätsmarker für Degradation und Inhibition einbeziehen kann. Forensische Proben enthalten oft sehr geringe Mengen an DNA, die durch Alter oder Umweltfaktoren wie z.B. Erde weiter beeinträchtigt werden können.

Im Vergleich zur herkömmlichen quantitativen PCR bietet die dPCR eine höhere Toleranz gegenüber Inhibitoren und ermöglicht es Forensikern, selbst minimale DNA-Mengen mit hoher Genauigkeit nachzuweisen und zu quantifizieren. Diese Fähigkeit verbessert die Erfolgsquote der forensischen Analyse erheblich und spart gleichzeitig Zeit und Geld. Eine genaue DNA-Quantifizierung in Fallproben ist auch entscheidend für fundierte Workflow-Entscheidungen bei der erfolgreichen Next-Generation-Sequencing (NGS)-Analyse.

Durch die Verwendung einer angemessenen DNA-Menge bei der Bibliotheksvorbereitung werden Sequenzierungsfehler oder Verzerrungen minimiert. NGS ist besonders wichtig für die Analyse mitochondrialer DNA in Spuren ohne nukleare DNA, wie z.B. in Haaren, gealterten Knochen und Zähnen oder umweltbelasteten Proben. Diese Analyse spielt eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung menschlicher Überreste.

Die QIAcuity-Plattform von QIAGEN verwendet Nanoplatten, um eine Probe über Tausende von winzigen Partitionen zu verteilen und dann die Reaktion in jeder einzelnen gleichzeitig zu lesen, um selbst die schwächsten genetischen Spuren zu quantifizieren. Die in QIAcuity verwendete dPCR-Technologie liefert präzise, binäre Ergebnisse, indem sie die An- oder Abwesenheit von DNA-Molekülen zählt, was zu einer niedrigen Fehlerquote und einer hohen Präzision führt, die für Aussagen vor Gericht erforderlich ist. Die QIAcuity-Systeme ? erhältlich in Versionen mit einer, vier und acht Platten ?

integrieren Partitionierung, Thermocycling und Imaging in einem Arbeitsablauf und verkürzen die Bearbeitungszeiten von sechs auf nur zwei Stunden. Mit Multiplexing-Fähigkeiten von bis zu 5-Plexen kann die Ein-Platten-Version bis zu 384 Proben in einer Acht-Stunden-Schicht verarbeiten und die Acht-Platten-Version bis zu 1.248. Bis Ende 2023 wurden insgesamt mehr als 2.000 Geräte platziert.