전통적인 디지털 PCR 검출은 증폭 종료 지점의 핵산 샘플에 대해 종단형 형광 분석만 수행하며, 반응 후 형광 이미지를 기반으로 양성 및 음성 통계 및 샘플 농도 계산을 수행합니다. 분석 결과는 위양성과 비특이적 증폭의 영향을 받기 쉽습니다. 본 논문에서는 시간 차원을 기반으로 디지털 PCR 결과를 정량 분석하여 디지털 PCR 검출의 정확도를 향상시키는 공정 기반 실시간 마이크로웰 디지털 PCR 칩의 양성 및 음성 분석 방법을 제안합니다. 실시간 디지털 PCR 분석을 지원하는 하드웨어 시스템을 설계하고 종단형 디지털 PCR 기기와 비교하여 시스템 성능을 검증하였습니다. 이 시스템에서 농도가 다른 인체 Ⅳ형 헤르페스 바이러스 샘플을 검출하고 실시간 증폭 곡선을 획득하였으며, 서포트 벡터 머신 알고리즘을 사용하여 증폭 곡선의 특징을 학습하고 검출 곡선 분류에 적용하였습니다. 실험 결과 설계된 실시간 디지털 PCR 시스템과 종단형 디지털 PCR 기기 증폭 결과 간에 높은 일관성을 보였습니다. 본 논문에서 제시된 서포트 벡터 머신 기반 분류 알고리즘은 증폭 곡선 분류 정확도가 98% 이상에 달하며, 위양성 및 비특이적 증폭 마이크로웰을 정확히 인식할 수 있습니다. 전통적인 임계값 분할 방법과 비교하여 양성 점 인식의 평균 정확도가 17.60% 향상되었으며, 표적 템플릿 복제 수가 낮을수록 효과가 더욱 뚜렷합니다. 전통적인 종단형 디지털 PCR과 비교할 때, 본 논문에서 제안된 실시간 디지털 PCR 시스템 기반 데이터 분석 방법은 특히 저복제 수 검출에서 더 높은 정확도를 제공하며 더욱 정밀한 정량 결과를 얻을 수 있습니다.

실시간 디지털 PCR;양성 음성 분류;서포트 벡터 머신;정량 정확도