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数字PCR是一种革命性的核酸定量技术。它的核心原理是将待测样本分配到成千上万个独立的微反应单元中，每个单元进行独立的PCR扩增。通过统计含有目标分子的阳性单元数量，利用泊松统计模型计算出样本中目标核酸的绝对浓度，无需依赖标准曲线。
样本分割是数字PCR的第一步关键过程。首先将待测的核酸样本与PCR反应体系充分混合，然后通过微流控技术将混合液分配到成千上万个独立的微反应单元中。这些单元可以是通过微流控芯片产生的微滴，也可以是微孔板上的微孔。理想情况下，每个微反应单元只含有零个或一个目标核酸分子，这是实现精确定量的基础。
接下来进行PCR扩增和检测过程。每个微反应单元都在热循环仪中独立进行标准的PCR扩增反应。含有目标核酸分子的单元会发生扩增并产生荧光信号，这些被标记为阳性单元。而不含目标分子的单元则不会发生扩增，保持为阴性状态。通过荧光检测器可以清楚地区分阳性和阴性单元。
最后进行统计分析和绝对定量计算。首先统计所有微反应单元中阳性单元的数量，然后应用泊松分布统计模型。根据阳性单元的比例，利用泊松公式计算出原始样本中目标核酸分子的平均浓度。这种方法的最大优势是无需制作标准曲线，就能直接获得目标分子的绝对浓度，大大提高了定量的准确性和可靠性。
数字PCR相比传统定量PCR具有显著优势。它能实现真正的绝对定量，无需制作标准曲线，具有更高的精度和重现性，同时对PCR抑制剂具有更强的抗干扰能力。这些特点使数字PCR在基因拷贝数变异检测、病毒载量定量、转基因成分检测和液体活检等领域得到广泛应用，成为精准医学和分子诊断的重要工具。