Новый метод рамановской спектроскопии для обнаружения следов крови на мешающей подложке

Aug 20, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 5384 (2023) Цитировать эту статью

1502 Доступа

1 Цитаты

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Следы биологических жидкостей, обнаруженные на месте преступления, являются основным источником доказательств ДНК. Рамановская спектроскопия — перспективный универсальный метод идентификации биологических пятен в судебно-медицинских целях. К преимуществам этого метода относятся возможность работы со следовыми количествами, высокая химическая специфичность, отсутствие необходимости подготовки проб и неразрушающий характер. Однако обычная интерференция подложек ограничивает практическое применение этой новой технологии. Чтобы преодолеть это ограничение, для обнаружения пятен крови на нескольких распространенных субстратах были исследованы два подхода, названные «Уменьшение сложности спектра» (RSC) и «Разрешение многомерной кривой в сочетании с методом сложения» (MCRAD). В последнем подходе экспериментальные спектры численно «титровались» известным спектром целевого компонента. Оценены преимущества и недостатки обоих методов для практической криминалистики. Кроме того, был предложен иерархический подход для снижения вероятности ложных срабатываний.

Следы биологических жидкостей, обнаруженные на месте преступления, играют значительную роль в реконструкции происшествия и являются основным источником ДНК, РНК и т. д. Большинство современных методов обнаружения и идентификации биологических жидкостей основаны на биохимических реакциях1. Было разработано несколько предположительных и подтверждающих тестов на пятна крови, которые часто обнаруживаются на местах насильственных преступлений. Предполагаемые анализы крови, которые можно провести на месте происшествия, в основном основаны на пероксидазном катализе гемоглобина (Hb) из эритроцитов. Эти тесты потенциально могут привести к ложноположительным результатам, вызванным оксидантами окружающей среды2,3. Подтверждающие анализы крови, включая тесты кристаллов гемоглобина Тейхмана и Такаямы, а также иммунологические тесты, такие как ИФА и анализ ЛДГ, являются трудоемкими и дорогостоящими и требуют лабораторных условий4. Недавно было разработано несколько новых технологий для идентификации жидкостей организма, включая кровь. Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия и капиллярный электрофорез могут обеспечить подтверждающую идентификацию всех основных жидкостей организма. Однако эти тесты отнимают много времени и требуют тщательной подготовки проб и лабораторных условий5,6. Анализ экспрессии мРНК также был внедрен в судебно-медицинскую экспертизу как инструмент для идентификации жидкостей и тканей организма благодаря его специфичности и чувствительности путем нацеливания на секвенирование РНК повышенно регулируемых биомаркеров. Эти анализы РНК успешно распространились на изучение множественных образцов биологических жидкостей, потенциально встречающихся в случаях сексуального насилия7,8.

Было показано, что спектроскопические методы, такие как ИК-, УФ-Видимое поглощение и флуоресценция, имеют большой потенциал для обнаружения и идентификации следов жидкостей организма9,10,11,12,13. Эти методы являются неразрушающими и могут применяться на месте преступления, поскольку доступны портативные коммерческие инструменты. Среди этих новых методов рамановская спектроскопия выглядит очень привлекательной как универсальный подтверждающий метод идентификации всех криминалистически значимых жидкостей организма благодаря своей специфичности, простоте использования, минимальной подготовке проб и возможности проведения на месте преступления4. ,14,15,16. К преимуществам рамановской спектроскопии в криминалистике относятся возможность работы с небольшим количеством материала (до нескольких пикограммов или фемтолитров), высокая чувствительность к химическому составу и структуре образца, а также бесконтактный и неразрушающий метод анализа. Рамановская спектроскопия уже используется правоохранительными органами для подтверждения идентификации наркотиков, следов, анализа красок и волокон и т. д.17,18. Хемометрический анализ в сочетании с рамановской спектроскопией позволяет подтвердить идентификацию пятен крови19,20, определить время с момента их осаждения21, дифференцировать кровь человека и животного22 и предоставить фенотипическую информацию о доноре23,24.