Судебно-медицинская серология
is the detection, identification, classification, and study of various bodily fluids such as blood, semen, saliva, and urine, and their relationship to a crime scene. A forensic serologist may also be involved in DNA analysis and bloodstain pattern analysis.[1][2] Serology testing begins with presumptive tests which gives the analyst an indication that a specific bodily fluid may be present, but cannot completely confirm its presence. Following the presumptive tests, confirmatory tests are done on the same sample to confirm what the unknown substance actually is.[3]
Обнаружение крови
[ редактировать ]Кровь состоит из жидкой плазмы и сыворотки с твердыми компонентами, состоящими из эритроцитов ( эритроцитов ), лейкоцитов ( лейкоцитов ) и тромбоцитов ( тромбоцитов ). [4] Для обнаружения крови на месте преступления или в лаборатории можно использовать ряд тестов. Самый разрекламированный тест в криминальных шоу - это процесс Люминола , при котором химическое вещество распыляется на поверхность, на которой предположительно находится кровь. [4] Химическое вещество вступает в реакцию со следами крови, вызывая хемилюминесценцию или кажущееся свечение в результате происходящей химической реакции. Как и все предполагаемые тесты, этот метод может давать ложноположительные результаты из-за металлов и сильных химикатов, таких как отбеливатель, которые также вступают в реакцию. Другим распространенным предполагаемым тестом является тест Кастла-Мейера или тест на фенолфталеин . Это каталитический тест, который обнаруживает в крови гемовую группу , которая переносит кислород и углекислый газ. [5] Стерильный ватный тампон пропитывают дистиллированной водой и прикладывают к месту подозрения на наличие крови, чтобы собрать часть образца. [5] На тампон наносят одну каплю спирта, затем добавляют одну каплю реагента фенолфталеина, а затем одну каплю перекиси водорода. [6] Положительный результат вызывает изменение цвета на розовый. [4] Подобно тесту Кастла-Мейера, гемастикс также представляет собой каталитический тест, упрощенный до специализированной полоски, при которой образец крови извлекается влажным тампоном и помещается непосредственно на гемастикс. [7] Положительный результат вызывает изменение цвета с желтого на темно-зеленый. [7]
кристаллический анализ Такаямы или иммунохроматографический Для подтверждающих тестов обычно используются тест. Кристаллический анализ Такаямы, который образует ферропротопорфириновое кольцо в результате реакции между пиридином и атомом железа гемовой группы . [8] Реактив Такаямы добавляется на предметное стекло с предполагаемым образцом крови. Предметное стекло сушат при 115 градусах Цельсия после добавления реагента Такаямы. Затем его помещают под микроскоп и положительным результатом является визуализация темно-красных перистых кристаллов. [3] Что касается иммунохроматографического теста, он действует аналогично тесту на беременность, при котором обнаруживаются антигены, присутствующие в крови, и положительным результатом является полоса на тестовом участке и контрольном участке. [9] После выполнения различных тестов аналитик может подтвердить наличие человеческой крови и продолжить разработку профиля ДНК с последующими приложениями, такими как экстракция ДНК , полимеразная цепная реакция (ПЦР), капиллярный электрофорез (КЭ) и т. д. с последующей интерпретацией профиля.
Обнаружение спермы
[ редактировать ]Сперма – это бесцветная жидкость, которая извергается из полового члена мужчины в результате сексуального возбуждения . Для первоначального обнаружения спермы используется альтернативный источник света (АЛС). [3] Под ультрафиолетовым светом сперма флуоресцирует, что делает ее видимой для следователей при сборе образцов с места преступления. Общий предполагаемый тест на обнаружение спермы называется тестом на кислую фосфатазу (AP). [3] AP-тест обнаруживает фермент кислую фосфатазу, секретируемую предстательной железой. [4] Однако этот тест является лишь предположительным, поскольку кислая фосфатаза обнаруживается и в других жидкостях организма. [4] Для проведения теста к предполагаемому пятну добавляют каплю реагента альфа-нафтифосфата натрия, а затем каплю быстрого синего B. Положительным результатом этого теста является изменение цвета на темно-фиолетовый. [4] [3]
Подтверждающие тесты на сперму включают окраску «рождественской елкой» и набор RSID p30/PSA. В случае пятна от рождественской елки образец экстрагируют стерильной водой, чтобы сделать влажный препарат на предметном стекле микроскопа. Затем образец термически фиксируют на предметном стекле и окрашивают ядерным быстрым красным в течение 15 минут, затем промывают деионизированной водой. [8] Далее наносят зеленую морилку на 10 секунд, затем промывают этанолом. Слайд помещают под световой микроскоп для наблюдения за сперматозоидами. Если присутствуют сперматозоиды, головки окрашиваются в красный цвет, а средняя часть и хвост — в зеленый. [8] Однако не все мужчины выделяют сперматозоиды в свою сперму. Если у мужчины аспермия или олигоспермия, у него либо нет сперматозоидов, либо их количество низкое. [10] Мужчины, подвергшиеся вазэктомии, также не выделяют сперму. [4] Если сперматозоиды отсутствуют, проводится второй подтверждающий тест — тест p30/PSA. [3]
ПСА(p30) известен как простатспецифический антиген , который вырабатывается предстательной железой у мужчин. [9] Тест p30/PSA — это иммунохроматографический тест, который выявляет наличие антигена p30 в образцах спермы. Этот тест действует аналогично тесту на беременность: если присутствует антиген p30, на месте проведения теста появится полоска, а контрольная полоска появится для подтверждения правильности работы теста. [4] Если подтверждающий тест положительный, то в образце присутствует сперма. После этого аналитик может продолжить разработку профиля ДНК с последующими приложениями.
Обнаружение слюны
[ редактировать ]Предполагаемым тестом для обнаружения слюны является тест на альфа-амилазу, также известный как тест Фадебаса. [4] Этот метод обнаружения основан на активности фермента альфа-амилазы, который расщепляет крахмалы из пищи на более мелкие молекулы олигосахаридов, запуская пищеварение во рту. [11] Используя гель для чашки Петри, добавляют образец слюны и оставляют его диффундировать через гель в течение ночи. Визуализация осуществляется добавлением в гель йода, который окрашивает крахмал геля в синий цвет. Если присутствует слюна, альфа-амилаза расщепляет крахмал, создавая четкий цветной круг вокруг места, где был помещен образец. RSID- тесты также проводились для обнаружения альфа-амилазы, но они не всегда надежны, поскольку может быть много ложноположительных результатов. [3]
Для подтверждающих тестов было проведено не так много исследований, как для крови и спермы. Поскольку эти тесты нацелены конкретно на амилазу, подтверждающие тесты не могут быть проведены, поскольку амилаза может быть обнаружена в других жидкостях организма. [12]
Обнаружение мочи
[ редактировать ]Предположительное обнаружение мочи можно провести с помощью альтернативных источников света или теста на парадиметиламинокоричный альдегид (DMAC). [13] DMAC вступает в реакцию с мочевиной, мочевой кислотой или аммиаком, которые содержатся в моче. [13] При обнаружении образца, потенциально содержащего мочу, можно применить 0,1% DMAC. Если реакция положительная, на пятне появится розовый/пурпурный цвет. [13] Существуют только предполагаемые тесты на обнаружение мочи, поскольку в тестах использовался целевой материал, который можно найти в других жидкостях организма. Это может привести к множеству ложных срабатываний и неточным результатам. [13]
Текущие исследования: микроРНК
[ редактировать ]Тестирование различных жидкостей организма с помощью традиционных серологических методов, таких как перечисленные выше, возможно, но не без некоторых недостатков. Во-первых, не все биологические жидкости имеют надежный подтверждающий тест, а те, которые имеют, обычно требуют большего количества подозреваемого пятна для проведения подтверждающего теста. Это может быть ограничивающим фактором, если тестируемая судебно-медицинская выборка изначально мала. Кроме того, серологическое исследование часто проводится перед любыми последующими анализами, такими как анализ ДНК, поэтому, если размер образца ограничен по размеру, начинать с серологического анализа и успешное получение профиля ДНК может оказаться невозможным. В настоящее время исследователи ищут способы более успешной идентификации телесных жидкостей и меньшего количества необходимых образцов, и новый способ сделать это — с помощью микроРНК.
МикроРНК ( миРНК ) представляют собой небольшие некодирующие одноцепочечные РНК , которые используются для регуляции экспрессии генов путем регуляции трансляции (синтеза белка) или маркировки информационной РНК (мРНК) для деградации. [14] Учитывая их регуляторную роль, теория состоит в том, что разные микроРНК будут присутствовать в разных количествах в определенных типах жидкостей или тканей, поскольку каждый из этих типов тканей должен иметь уникальные белки и мРНК в зависимости от их роли в организме. МикроРНК также являются идеальной мишенью для судебно-медицинского анализа, поскольку они малы по сравнению с другими клеточными компонентами и поэтому имеют тенденцию сопротивляться деградации лучше, чем другие тканевые маркеры, что важно, учитывая, что образцы клинических исследований не всегда будут в первозданном состоянии. [14] Наконец, микроРНК могут быть извлечены и проанализированы одновременно с ДНК, объединяя два процесса в один для анализа биологических образцов, экономя время и образцы.
МикроРНК можно экстрагировать с использованием ряда коммерчески доступных наборов, таких как мини-набор Solid Phase QIAmp DNA. [15] В идеале, как и в случае с набором QIAmp, используемый метод экстракции позволяет одновременно извлекать ДНК и микроРНК, сводя к минимуму количество реакций и количество используемого образца. МикроРНК можно определить количественно с помощью количественной ПЦР в реальном времени, аналогично традиционным образцам ДНК. [16] Однако для этого необходимо разработать праймеры и зонды для мишеней микроРНК. В отличие от обычного анализа профиля ДНК, амплификация микроРНК требует дополнительного этапа перед процессом ПЦР. миРНК требует стадии обратной транскрипции для преобразования фрагментов миРНК в комплементарные им фрагменты ДНК ( кДНК ). [15] Как только это преобразование произошло, кДНК и другая ДНК в образце могут быть амплифицированы с помощью ПЦР , а затем разделены/визуализированы с использованием протокола капиллярного электрофореза. Специфические праймеры кДНК должны быть разработаны для ваших мишеней микроРНК. Конечным результатом является электрофореграмма, которая содержит не только профиль STR образца, но и пик, показывающий, какая микроРНК присутствует в этом образце. [15]
Текущие потенциальные биомаркеры микроРНК: Исследования все еще необходимы, чтобы сузить круг потенциальных биомаркеров, поскольку в некоторых тканях и жидкостях одна и та же микроРНК экспрессируется в разных концентрациях. На сегодняшний день микроРНК крови и спермы наиболее изучены и нашли многообещающие кандидатные биомаркеры.
| Телесная жидкость | Потенциальные биомаркеры ID [17] |
|---|---|
| Кровь | миР451, миР16 |
| сперма | миР135b, миР10b |
| Слюна | миР658, миР205 |
| Вагинальные выделения | миР124амиР372 |
| Менструальная кровь | миР412 с миР451 |
Текущие исследования: петлевая изотермическая амплификация
[ редактировать ]Как и в случае с методом извлечения микроРНК, исследователи смогли протестировать один или несколько образцов, извлекая ДНК и проверяя ее с помощью инструмента, который имеется в наличии в большинстве лабораторий. Доказано, что этот метод позволяет получить больше ДНК, чем амплификация на основе ПЦР. Исследователи также добавили другие факторы к петлевой изотермической амплификации, позволяющей идентифицировать различные жидкости организма. Использование LAMP сократило время, необходимое для получения результатов, что и было конечной целью. Хотя доказано, что он сокращает общее время и время, необходимое для получения результата, все еще есть некоторые тонкости, которые необходимо проработать, прежде чем этот метод будет использоваться во многих или во всех судебно-медицинских лабораториях.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уголовное расследование Рональда Ф. Беккера, стр. 8. Издательство: Jones & Bartlett Publishers; 3-е издание (22 августа 2008 г.) Язык: английский ISBN 0-7637-5522-2
- ^ Основы судебной медицины Макс М. Хоук, Джей А. Сигел с. 229 Издательство: Академик Пресс; 2-е издание (3 февраля 2010 г.) Язык: английский ISBN 0-12-374989-1
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г «Судебно-медицинские ресурсы» . www.ncids.com . Проверено 25 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Батлер, Джон (2005). Судебно-медицинское типирование ДНК . США: Академическая пресса. стр. 39–42 . ISBN 9781493300204 .
- ^ Перейти обратно: а б «10.1: Обнаружение крови с помощью теста Кастла-Мейера» . Свободные тексты по биологии . 30 июня 2019 г. Проверено 16 марта 2022 г.
- ^ «Идеи проектов научной ярмарки» . Друзья по науке . Проверено 25 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Результаты поиска | Товары для судебно-медицинской экспертизы, m7» . CSI судебно-медицинская экспертиза . Проверено 16 марта 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Гаенсслен, Р.Э. (август 1983 г.). «Справочник по судебной серологии, иммунологии и биохимии» (PDF) . Министерство юстиции США .
- ^ Перейти обратно: а б «Превышен лимит загрузки». CiteSeerX 10.1.1.618.2623 .
- ^ Кольмайер, Аманда; Клок, Сьюзен (2018), «Психологические аспекты мужской репродуктивной медицины» , Энциклопедия репродукции , Elsevier, стр. 459–463, doi : 10.1016/b978-0-12-801238-3.64809-2 , ISBN 9780128151457 , получено 16 марта 2022 г.
- ^ Пейро де Гашон, Катрин; Бреслин, Пол А.С. (17 сентября 2016 г.). «Слюнная амилаза: пищеварение и метаболический синдром» . Текущие отчеты о диабете . 16 (10): 102. дои : 10.1007/s11892-016-0794-7 . ISSN 1534-4827 . ПМК 6825871 . ПМИД 27640169 .
- ^ Маллен, Кэрри (15 марта 2012 г.), «Амилаза: тест Фадебаса, слюна» , Энциклопедия судебно-медицинской экспертизы Wiley , Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons, Ltd, номер документа : 10.1002/9780470061589.fsa1026 , ISBN 9780470018262 , получено 16 марта 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Онг, Сэнди Ю.; Уэйн, Адриан; Грумбридж, Линда; Граймс, Эйлин (июнь 2012 г.). «Судебно-медицинская идентификация мочи с использованием теста DMAC: исследование по проверке метода» . Наука и справедливость . 52 (2): 90–95. doi : 10.1016/j.scijus.2011.07.007 . ПМИД 22583500 .
- ^ Перейти обратно: а б Кортс, К., Мадея, Б. (2010). Микро-РНК – потенциал для криминалистики. Международная судебно-медицинская экспертиза. 203; 106-111
- ^ Перейти обратно: а б с Меер Д., Утимото М., Уильямс Г. (2013). Одновременный анализ микро-РНК и ДНК для определения происхождения профилей ДНК из жидкости организма. Журнал судебной медицины. 58,4; 967-971
- ^ Тонг Д., Цзинь Ю, Сюэ Т, Ма Икс, Чжан Дж, Оу Икс и др. (2015)Исследование применения miR10b и miR135b для идентификации пятен спермы. PLoS ONE 10(9): e0137067. doi:10.1371/journal.pone.0137067
- ^ Хэнсон, Э.К., Любенов, Х., Баллантайн, Дж. (2009). Идентификация значимых для судебно-медицинской экспертизы жидкостей организма с использованием панели дифференциально экспрессируемых микроРНК. Аналитическая биохимия.387, 303-314.