近日，我校法醫(yī)學(xué)院嚴(yán)江偉教授創(chuàng)新團(tuán)隊以犯罪現(xiàn)場生物檢材即時檢測為目的做出系列研究成果，在國際分析化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Talanta、Analytical Chemistry上先后發(fā)表了題為“Visual identification for species and sex derived from bloodstain based on phosphate-mediated isothermal amplification colorimetric system”“Lateral Flow Biosensor Based on Isothermal Amplification for Visual Identification of Species and Sex from Bloodstain”的研究論文。兩篇論文將等溫擴(kuò)增技術(shù)分別與磷酸鹽介導(dǎo)的比色法及側(cè)向流層析裝置相結(jié)合，可實現(xiàn)犯罪現(xiàn)場痕量血痕的種屬和性別即時鑒定。
在犯罪現(xiàn)場快速識別生物檢材的種屬來源及性別，可及時提供與案件直接相關(guān)的生物信息，從而快速鎖定嫌疑人、加快案件的偵破。然而，目前法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的DNA檢測技術(shù)通常基于PCR，不僅靈敏度低、特異性差，而且耗時長、依賴于精密的熱循環(huán)儀器，無法滿足現(xiàn)場痕量檢材即時檢測的需求。
嚴(yán)江偉教授創(chuàng)新團(tuán)隊首次建立了一種基于磷酸鹽比色的種屬及性別即時檢測方法，以適用于現(xiàn)場痕量血痕的鑒定。本方法通過構(gòu)建基于磷酸根離子介導(dǎo)的比色反應(yīng)，并將其集成于核酸恒溫擴(kuò)增體系，可在30分鐘內(nèi)實現(xiàn)痕量血痕的種屬及性別檢測。通過擴(kuò)增體系中焦磷酸酶對焦磷酸的水解作用推動擴(kuò)增反應(yīng)平衡正向移動以增強(qiáng)擴(kuò)增效率，使血痕無需進(jìn)行核酸純化即可直接用于擴(kuò)增；同時，以焦磷酸水解生成的磷酸根離子與鉬酸銨反應(yīng)形成鉬磷酸鹽進(jìn)一步觸發(fā)比色信號，使檢測結(jié)果可被肉眼判讀。此外，本研究通過集成基于尿嘧啶DNA糖基化酶的防污染體系，徹底解決了核酸擴(kuò)增中大量擴(kuò)增產(chǎn)物與靈敏度這一固有矛盾導(dǎo)致的氣溶膠污染。基于高度集成的檢測體系而無需額外的氣溶膠消除階段，使整個檢測過程始終維持恒定的反應(yīng)溫度（Talanta, org/10.1016/j.talanta.2024.126149）。
基于此研究基礎(chǔ)，該團(tuán)隊進(jìn)一步使用側(cè)向流層析技術(shù)替代比色技術(shù)，首次建立了一種新型便攜式側(cè)向流生物傳感器進(jìn)行現(xiàn)場血痕的種屬和性別鑒定。通過將側(cè)向流層析裝置與金磁納米探針結(jié)合，不僅可以在40分鐘內(nèi)目視法判讀檢測結(jié)果，而且消除了血痕直擴(kuò)中的血紅蛋白等色素對結(jié)果判讀的干擾，進(jìn)一步彌補(bǔ)了基于磷酸根離子比色法所遺留的缺點（Analytical Chemistry, org/10.1021/acs.analchem.4c01623）。
該研究分別靶向位于線粒體DNA上的CYTB基因和位于核DNA上的AMELY基因進(jìn)行種屬及性別鑒定，不僅具有極高的靈敏度與特異性，而且對遺留長達(dá)5年以上血痕也可以準(zhǔn)確鑒定，表明該研究在犯罪現(xiàn)場生物檢材即時檢測中有巨大潛力。該研究所構(gòu)建的檢測平臺有利于及時鎖定嫌疑人并推動案件偵破，尤其可為偏遠(yuǎn)犯罪現(xiàn)場及裝備匱乏的基層公安機(jī)構(gòu)法醫(yī)物證鑒定的開展和普及提供新思路和新方法。
(文/胡文靜，圖/周滸云)
