在過去的近二十年里，數字PCR技術快速發展可以認為是分子診斷領域最令人振奮的技術進步。數字PCR技術（DigitalPCR）最早由Vogelstein于1999年提出，通過在96/384孔板中極限稀釋DNA模板進行驗證（圖2）。
2003年Dressmam等發明了BEAMing技術，將磁珠、模板、引物等分散到小液滴當中，進行單分子級別的擴增，再利用磁珠對單分子擴增產品進行結合回收分析。
2006年Fluidigm推出了第一臺基于微陣列芯片的商品化數字PCR系統。同年QuantaLife推出液滴式數字PCR技術，并于2011年被Bio-Rad公司以1.62億美元收購，成為后來眾所周知的QX-100系統，正式掀起了數字PCR在資本市場中的熱潮。
2013年Bio-Rad推出升級機型QX-200系統。同年，LifeTechnologies推出了基于微陣列液滴芯片的QuantStudio3D系統，成為QX-200系統主要市場競爭對手。此后，受益于資本市場對數字PCR下一代分子診斷技術地位的認可和推動，國內外涌現了一大批各式數字化PCR技術平臺。
2016年，法國Stilla公司推出了NaicaCrystal平臺，首次推出了三色檢測通道的數字PCR系統。2017年，伯樂完成對競爭對手RainDanceTechnologies的收購，基本完成在液滴式數字PCR細分技術領域的壟斷。
數字化PCR技術的發展不僅推動了現有的分子診斷體系的進步，更為將來分子診斷市場在精準醫學檢測領域，例如基因組拷貝數突變、低豐度DNA模板檢測、二代測序輔助建庫、腫瘤治療伴隨檢監測、稀有致病菌檢測等，提供了必要的技術支持。
數字PCR是當前市場上最具有代表性的單分子檢測技術，它是一種典型的信號放大依賴型的單分子檢測技術，其本質是單分子獨立的信號放大、識別與提取。數字PCR通過將樣品分散到數萬至數十萬個獨立反應單元（液滴或陣列），在每個反應單元中對模板分子進行獨立擴增。擴增后通過測量反應單元熒光信號強度判斷該單元是否含有模板分子，再根據含有模板分子的反應單元所占比例來換算樣品中模板分子的濃度。
數字PCR的核心理論依據是泊松分布（Poissondistribution）。泊松分布是一種統計與概率學里常見到的離散概率分布，它描述了單位時間內隨機事件發生次數的概率。對于數字PCR檢測體系則是描述了在一定模板濃度的前提下（λ表示平均每個微單元平均出現的模板個數），在每個固定體積的微反應器（液滴或微陣列單元）中出現模板個數的概率。根據泊松分布公式，當目標濃度稀釋到極限，λ遠小于1趨近于0時，趨近于0，P（1）趨近于λ，故可通過絕對計數來實現絕對定量。
目前，市場上比較具有代表性的幾個數字PCR技術平臺及其主要技術特點如下表所示：
表1 幾個具有代表性的數字PCR技術平臺特點匯總
數字PCR技術對現有傳統分子診斷技術的沖擊，以及技術層面上單分子檢測的策略方法，讓一些人注意到了將單分子檢測技術應用到體外診斷領域中，占據最大市場份額的免疫診斷的潛力。盡管近幾年國內數字PCR技術的開發與推廣依然處于如火如荼的快速發展階段，國外更具有先進性戰略眼觀的企業與資本市場早已將啟動了單分子檢測技術在免疫診斷市場的產業化轉化。
2010年，參考數字PCR檢測原理，DavidWalt與David Duffy團隊開發了“DigitalELISA”技術（Single-moleculeenzyme-linked immunosorbent assay detects serum proteins at subfemtomolarconcentrations, Nature Biotechnology, volume28, pages595–599 (2010)）。該技術延續了數字PCR單分子檢測邏輯，它以標記后的半乳糖苷酶催化底物產生熒光信號代替數字PCR過程中PCR進行信號擴增的過程，將標記有β半乳糖苷酶的單分子蛋白分散到高通量的微反應器中進行獨立反應，通過對每個微反應器信號的檢測和統計來實現單分子級別檢測。
“DigitalELISA”技術的出現打破了業內對免疫檢測技術檢測靈敏度下限的認知，讓業內意識到單分子免疫檢測技術在醫療診斷市場產業化的可行性。其后，DavidWalt憑借“Digital ELISA”技術于美國成立Quanterix公司，推出單分子酶聯免疫檢測技術平臺SiMoA。SiMoA一經面世便吸引了眾多國內外業內人員和資本市場的關注，并在其后的幾年內獲得多倫高額的融資。
2015年，Merck公司收購Singulex公司SMC技術在生命科學研究領域的使用權（金額條件未披露），再次將單分子免疫檢測技術推到資本市場的大舞臺。而隨著今年Merck公司主推的穩定性更好的第二代單分子蛋白檢測平臺SMCxPRO系統的大力推進，勢必將引起一陣單分子免疫檢測技術發展的熱潮。
數字PCR技術的快速發展在技術層面上給了單分子免疫檢測技術很好的啟示和推動作用，它在過去幾年里發展的歷程也讓我們意識到單分子檢測作為下一代檢測技術在體外診斷市場中勢不可擋的發展趨勢。
可以預測，如果說數字化PCR正處于體外診斷資本市場的風口之上，那么下一個進入體外診斷技術領域風口的有可能是單分子免疫檢測技術。