Serologia sądowa

Serologia kryminalistyczna to wykrywanie, identyfikacja, klasyfikacja i badanie różnych płynów ustrojowych, takich jak krew , nasienie , ślina i mocz , oraz ich związek z miejscem zbrodni. Serolog sądowy może być również zaangażowany w analizę DNA i analizę wzoru plam krwi . Testy serologiczne rozpoczynają się od testów wstępnych , które dają analitykowi wskazówkę, że może być obecny określony płyn ustrojowy, ale nie mogą całkowicie potwierdzić jego obecności. Po wstępnych testach, testy potwierdzające są wykonywane na tej samej próbce, aby potwierdzić, czym właściwie jest nieznana substancja.

Wykrywanie krwi

Krew składa się z płynnego osocza i surowicy ze stałymi składnikami składającymi się z czerwonych krwinek ( erytrocytów ), białych krwinek ( leukocytów ) i płytek krwi ( trombocytów ). Aby wykryć krew na miejscu zbrodni lub w laboratorium, można zastosować szereg testów. Najbardziej nagłośnionym testem w programach kryminalnych jest Luminol proces, w którym substancja chemiczna jest rozpylana na powierzchnię, na której prawdopodobnie znajduje się krew. Substancja chemiczna reaguje ze śladami krwi, wytwarzając chemiluminescencję lub pozorną poświatę w wyniku zachodzącej reakcji chemicznej. Podobnie jak w przypadku wszystkich testów wstępnych, technika ta może dawać wyniki fałszywie dodatnie ze względu na metale i silne chemikalia, takie jak wybielacze, które również będą reagować. Innym powszechnym testem przypuszczalnym jest test Kastle-Meyera lub test fenoloftaleinowy . Jest to test katalityczny wykrywający grupę hemową we krwi, który transportuje tlen i dwutlenek węgla. Sterylny wacik nasącza się wodą destylowaną i przykłada do miejsca, w którym podejrzewa się obecność krwi, w celu pobrania próbki. Na wacik nakłada się jedną kroplę alkoholu, następnie dodaje się jedną kroplę odczynnika fenoloftaleinowego, a następnie jedną kroplę nadtlenku wodoru. Wynik pozytywny powoduje zmianę koloru na różowy. Podobnie jak test Kastle-Meyera, hemastix jest również testem katalitycznym uproszczonym do specjalistycznego paska, w którym próbka krwi jest pobierana za pomocą mokrego wacika i umieszczana bezpośrednio na hemastixie. Wynik dodatni powoduje zmianę barwy z żółtej na ciemnozieloną.

zwykle stosuje się test Takayama Crystal Assay lub test immunochromatograficzny . Takayama Crystal Assay, która tworzy pierścień ferroprotoporfiryny w reakcji między pirydyną a atomem żelaza grupy hemowej . Odczynnik Takayamy jest dodawany do szkiełka z domniemaną próbką krwi. Szkiełko suszy się w temperaturze 115 stopni Celsjusza po dodaniu odczynnika Takayama. Następnie umieszcza się go pod mikroskopem i pozytywnym wynikiem jest wizualizacja ciemnoczerwonych, pierzastych kryształów. W przypadku testu immunochromatograficznego działa podobnie do testu ciążowego, w którym wykrywane są antygeny obecne we krwi, a pozytywny wynik to prążek w miejscu testowym i kontrolnym. Po przeprowadzeniu różnych testów analityk może potwierdzić obecność ludzkiej krwi i kontynuować opracowywanie profilu DNA z dalszymi zastosowaniami, takimi jak ekstrakcja DNA , reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), elektroforeza kapilarna (CE) itp., a następnie interpretacja profilu.

Barwione plemniki pod mikroskopem

Wykrywanie nasienia

Nasienie to bezbarwny płyn, który wydostaje się z męskiego penisa w wyniku podniecenia seksualnego . W celu wstępnego wykrycia nasienia stosuje się alternatywne źródło światła (ALS). W świetle UV nasienie fluoryzuje, dzięki czemu śledczy mogą pobrać próbki z miejsca zbrodni. Powszechny test wstępny do wykrywania nasienia nazywa się testem kwaśnej fosfatazy (AP). Test AP wykrywa enzym kwaśną fosfatazę, który jest wydzielany z gruczołu krokowego. Jednak ten test jest tylko domniemany, ponieważ kwaśna fosfataza znajduje się w innych płynach ustrojowych. Aby przeprowadzić test, do przypuszczalnej plamy dodaje się kroplę odczynnika alfa-naftyfosforanu sodu, a następnie kroplę błękitu szybkiego B. Pozytywnym wynikiem tego testu jest zmiana koloru na ciemnofioletowy.

Testy potwierdzające nasienie obejmują plamę z choinki i zestaw p30/PSA RSID. W przypadku plamy z choinki próbkę ekstrahuje się sterylną wodą w celu wykonania mokrego osadu na szkiełku mikroskopowym. Próbka jest następnie utrwalana termicznie na szkiełku i barwiona czerwienią jądrową przez 15 minut, a następnie spłukiwana wodą dejonizowaną. Następnie nakłada się zieloną plamę na 10 sekund, a następnie spłukuje etanolem. Szkiełko umieszcza się pod złożonym mikroskopem świetlnym w celu obserwacji plemników. Jeśli obecne są plemniki, główki zabarwią się na czerwono, a część środkowa i ogon zabarwią się na zielono. Jednak nie wszyscy mężczyźni uwalniają plemniki w swoim nasieniu. Jeśli samiec jest aspermiczny lub oligospermiczny, oznacza to, że albo nie ma plemników, albo ma niską liczbę plemników. Mężczyźni po wazektomii również nie uwalniają nasienia. W przypadku braku plemników wykonuje się drugi test potwierdzający p30/PSA.

PSA(p30) jest znany jako antygen specyficzny dla gruczołu krokowego , który jest wytwarzany przez gruczoł krokowy u mężczyzn. Test p30/PSA jest testem immunochromatograficznym wykrywającym obecność antygenu p30 w próbkach nasienia. Ten test działa podobnie do testu ciążowego, gdzie jeśli obecny jest antygen p30, w miejscu testu pojawi się prążek i pojawi się prążek kontrolny, aby potwierdzić, czy test działa prawidłowo. Jeśli test potwierdzający jest pozytywny, oznacza to, że w próbce znajduje się nasienie. Stamtąd analityk mógłby kontynuować opracowywanie profilu DNA z dalszymi aplikacjami.

Wykrywanie śliny

Wstępnym testem wykrywającym ślinę jest test alfa-amylazy, znany również jako test Phadebas. Ta technika wykrywania opiera się na aktywności enzymu alfa-amylazy, który rozkłada skrobię z pożywienia na mniejsze cząsteczki oligosacharydów, rozpoczynając trawienie w jamie ustnej. Używając żelu Petriego, dodaje się próbkę śliny i pozostawia do dyfuzji przez żel przez noc. Wizualizacji dokonuje się przez dodanie jodu do żelu, który barwi skrobię na niebiesko w żelu. Jeśli obecna jest ślina, alfa-amylaza rozkłada skrobię, tworząc wyraźne kolorowe kółko wokół miejsca, w którym umieszczono próbkę. RSID przeprowadzono również testy w celu wykrycia alfa-amylazy, ale nie zawsze są one wiarygodne, ponieważ może być wiele wyników fałszywie dodatnich.

W przypadku testów potwierdzających nie przeprowadzono tak wielu badań w porównaniu z krwią i nasieniem. Ponieważ te testy są ukierunkowane konkretnie na amylazę, nie można przeprowadzić testów potwierdzających, biorąc pod uwagę, że amylazę można znaleźć w innych płynach ustrojowych.

Wykrywanie moczu

Wstępne wykrycie moczu można przeprowadzić za pomocą alternatywnych źródeł światła lub testu paradimetyloaminocynamonowego (DMAC). DMAC będzie reagował z mocznikiem, kwasem moczowym lub amoniakiem, które można znaleźć w moczu. Gdy zostanie znaleziona próbka z potencjalnym moczem, można zastosować 0,1% DMAC. W przypadku pozytywnej reakcji na plamie pojawi się różowy/purpurowy kolor. Istnieją tylko wstępne testy do wykrywania moczu, ponieważ testy wykorzystywały materiał docelowy, który można znaleźć w innych płynach ustrojowych. Może to spowodować wiele fałszywych alarmów i niedokładnych wyników.

Aktualne badania: mikroRNA

Badanie różnych płynów ustrojowych za pomocą tradycyjnych technik serologicznych, takich jak te wymienione powyżej, jest możliwe, ale nie bez pewnych wad. Po pierwsze, nie wszystkie płyny ustrojowe mają wiarygodny test potwierdzający, a te, które to robią, zazwyczaj wymagają większej ilości podejrzanej plamy w celu wykonania testu potwierdzającego. Może to być ograniczające, jeśli badana próbka kryminalistyczna jest początkowo niewielka. Ponadto serologia jest często wykonywana przed dalszymi analizami, takimi jak DNA, więc jeśli próbka ma ograniczoną wielkość, rozpoczęcie od przeprowadzenia analiz serologicznych i pomyślne uzyskanie profilu DNA może nie być możliwe. Obecnie naukowcy szukają sposobów identyfikacji płynów ustrojowych z większym powodzeniem i mniejszą ilością potrzebnych próbek, a nowym sposobem na to są mikro RNA.

MikroRNA ( miRNA ) to małe, niekodujące, jednoniciowe RNA , które są wykorzystywane do regulacji ekspresji genów poprzez regulację translacji (synteza białek) lub oznaczanie informacyjnego RNA (mRNA) do degradacji. Biorąc pod uwagę ich rolę regulacyjną, istnieje teoria, że ​​różne miRNA byłyby obecne w różnych ilościach w pewnych typach płynów lub tkanek, ponieważ każdy z tych typów tkanek powinien mieć unikalne białka i mRNA w oparciu o ich rolę w organizmie. MiRNA są również idealnym celem do analizy kryminalistycznej, ponieważ są małe w porównaniu z innymi składnikami komórkowymi, więc są bardziej odporne na degradację niż inne markery tkankowe, co jest ważne, biorąc pod uwagę, że próbki z pracy przypadku nie zawsze będą w nieskazitelnym stanie. Wreszcie, miRNA mogą być współekstrahowane i analizowane w tym samym czasie co DNA, łącząc dwa procesy w jeden do analizy próbek biologicznych, oszczędzając czas i próbki.

MiRNA można ekstrahować za pomocą szeregu dostępnych na rynku zestawów, takich jak minizestaw Solid Phase QIAmp DNA. Idealnie, podobnie jak w przypadku zestawu QIAmp, zastosowana metoda ekstrakcji umożliwia jednoczesną ekstrakcję DNA i miRNA, minimalizując liczbę reakcji i ilość użytej próbki. miRNA można określić ilościowo za pomocą ilościowego PCR w czasie rzeczywistym, podobnie jak w przypadku tradycyjnych próbek DNA. Jednak w tym celu konieczne byłoby zaprojektowanie starterów i sond dla celów miRNA. W przeciwieństwie do rutynowego profilowania DNA, amplifikacja miRNA wymaga dodatkowego etapu przed procesem PCR. miRNA wymaga etapu odwrotnej transkrypcji w celu przekształcenia fragmentów miRNA w ich komplementarny DNA ( cDNA ) fragmenty. Po dokonaniu tej konwersji cDNA i inne DNA w próbce można zamplifikować za pomocą PCR , a następnie oddzielić/zwizualizować za pomocą protokołu elektroforezy kapilarnej. Startery specyficzne dla cDNA musiałyby być zaprojektowane dla celów miRNA. Końcowym wynikiem jest elektroforogram, który zawiera nie tylko profil STR próbki, ale także pik reprezentujący miRNA obecne w tej próbce.

Obecne potencjalne biomarkery miRNA: badania są nadal potrzebne, aby zawęzić zakres potencjalnych biomarkerów, ponieważ niektóre tkanki i płyny mają ten sam miRNA wyrażany w różnych stężeniach. Do tej pory miRNA krwi i nasienia były najczęściej badane i znaleziono obiecujących kandydatów na biomarkery.

Płyn ustrojowy Potencjalne biomarkery do ID
Krew miR451, miR16
Sperma miR135b, miR10b
Ślina miR658, miR205
Wydzieliny z pochwy miR124a miR372
Krew Miesiączkowa miR412 z miR451

Aktualne badania: Wzmocnienie izotermiczne za pośrednictwem pętli

Podobnie jak w przypadku techniki ekstrakcji miRNA, naukowcy byli w stanie przetestować jedną lub więcej próbek poprzez ekstrakcję DNA i przetestowanie go w instrumencie, który większość laboratoriów ma łatwo dostępnych. Udowodniono, że ta metoda wytwarza więcej DNA niż amplifikacja oparta na PCR. Naukowcy dodali również inne czynniki do amplifikacji izotermicznej za pośrednictwem pętli, aby zidentyfikować różne płyny ustrojowe. Korzystanie z LAMP skróciło czas potrzebny do uzyskania wyników, co było ostatecznym celem. Chociaż udowodniono, że skraca całkowity i praktyczny czas potrzebny do uzyskania wyniku, nadal istnieją pewne problemy do rozwiązania, zanim ta metoda zostanie zastosowana w wielu lub we wszystkich laboratoriach kryminalistycznych.

Zobacz też

  1. ^   Criminal Investigation Ronald F. Becker P. 8 Wydawca: Jones & Bartlett Publishers; Wydanie 3 (22 sierpnia 2008) Język: angielski ISBN 0-7637-5522-2
  2. ^   Podstawy medycyny sądowej Max M. Houck, Jay A. Siegel, str. 229 Wydawca: Prasa Akademicka; Wydanie 2 (3 lutego 2010) Język: angielski ISBN 0-12-374989-1
  3. ^ a b c d e f g „Zasoby kryminalistyczne” . www.ncids.com . Źródło 2018-10-25 .
  4. . ^ a b c d e f g hi Butler, John (2005)   Kryminalistyczne typowanie DNA . USA: Prasa akademicka. s. 39 –42. ISBN 9781493300204 .
  5. ^ a b „10.1: Wykrywanie krwi za pomocą testu Kastle-Meyera” . Biologia LibreTexts . 2019-06-30 . Źródło 2022-03-16 .
  6. ^ „Pomysły na projekty Science Fair” . Przyjaciele Nauki . Źródło 2018-10-25 .
  7. ^ a b „Wyniki wyszukiwania | Materiały kryminalistyczne, m7” . Zaopatrzenie kryminalistyczne CSI . Źródło 2022-03-16 .
  8. ^ a b c Gaensslen, RE (sierpień 1983). „Podręcznik w serologii sądowej, immunologii i biochemii” (PDF) . Departament Sprawiedliwości USA .
  9. ^ a b   „Przekroczono limit pobierania”. CiteSeerX 10.1.1.618.2623 . {{ cite journal }} : Cite journal wymaga |journal= ( pomoc )
  10. ^   Kohlmeier, Amanda; Klock, Susan (2018), „Psychologiczne aspekty męskiej medycyny reprodukcyjnej” , Encyklopedia reprodukcji , Elsevier, s. 459–463, doi : 10.1016/B978-0-12-801238-3.64809-2 , ISBN 9780128151457 , odzyskany 2022–222–222–222–222–222–222–222–222–222–222–222 03-16
  11. ^     Peyrot des Gachons, Katarzyna; Breslin, Paul AS (2016-09-17). „Amylaza ślinowa: trawienie i zespół metaboliczny” . Aktualne raporty dotyczące cukrzycy . 16 (10): 102. doi : 10.1007/s11892-016-0794-7 . ISSN 1534-4827 . PMC 6825871 . PMID 27640169 .
  12. Bibliografia   _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2022-03-16
  13. ^ a b c d   Ong, Sandy Y.; Wain, Adrian; Groombridge, Linda; Grimes, Eileen (czerwiec 2012). „Identyfikacja kryminalistyczna moczu za pomocą testu DMAC: badanie walidacyjne metody” . Nauka i Sprawiedliwość . 52 (2): 90–95. doi : 10.1016/j.scijus.2011.07.007 . PMID 22583500 .
  14. ^ a b Sądy, C., Madea, B. (2010). Mikro-rna – potencjał dla kryminalistyki. Międzynarodowy kryminalistyka. 203; 106-111
  15. ^ a b c Meer, D., Uchimoto, M., Williams, G. (2013). Jednoczesna analiza mikro-RNA i DNA w celu określenia pochodzenia płynów ustrojowych profili DNA. Dziennik nauk sądowych . 58,4; 967-971
  16. ^ Tong D, Jin Y, Xue T, Ma X, Zhang J, Ou X i in. (2015) Badanie zastosowania miR10b i miR135b w identyfikacji plam nasienia. PLoS JEDEN 10(9): e0137067. doi:10.1371/dziennik.pone.0137067
  17. ^ Hanson, EK, Lubenow, H., Ballantyne, J. (2009). Identyfikacja płynów ustrojowych istotnych z punktu widzenia medycyny sądowej przy użyciu panelu mikroRNA o zróżnicowanej ekspresji. Analitical Biochemistry.387, 303-314.