干渉基板上の血液の痕跡を検出するための新しいラマン分光法

Aug 20, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 5384 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

犯罪現場で発見された体液の痕跡は、DNA 証拠の主な情報源です。 ラマン分光法は、法医学目的で生物学的汚れを識別するための有望な普遍的な技術です。 この方法の利点には、微量を処理できること、高い化学的特異性、サンプル前処理が不要であること、および非破壊的な性質が含まれます。 ただし、共通の基板干渉により、この新しい技術の実用化は制限されます。 この制限を克服するために、いくつかの一般的な基材上の血痕を検出するために、「スペクトルの複雑さの軽減」(RSC) と「加算法と組み合わせた多変量曲線分解能」(MCRAD) と呼ばれる 2 つのアプローチが調査されました。 後者のアプローチでは、実験スペクトルは、標的成分の既知のスペクトルを用いて数値的に「滴定」されました。 実際のフォレンジックにおける両方の方法の長所と短所が評価されました。 さらに、誤検知の可能性を減らすための階層的アプローチが提案されました。

犯罪現場で発見された体液の痕跡は、事件を再現する上で重要な役割を果たし、DNA、RNA などの主要な情報源となります。 現在の体液の検出および識別方法の大部分は、生化学反応に基づいています 1。 暴力犯罪の現場でよく見つかる血痕について、推定および確認のための検査がいくつか開発されています。 現場で実施できる推定血液検査は、主に赤血球からのヘモグロビン (Hb) のペルオキシダーゼ触媒作用に基づいています。 これらの検査では、環境酸化物質によって偽陽性が発生する可能性があります 2,3。 タイヒマンや高山ヘモグロビン結晶検査などの血液の確認検査や、ELISA や LDH アッセイなどの免疫学的検査は、多大な労力と費用がかかり、実験室環境が必要です4。 最近、血液を含む体液を識別するためのいくつかの新しい技術が開発されました。 液体クロマトグラフィー - 質量分析法およびキャピラリー電気泳動により、すべての主要な体液の確認的同定が可能になります。 ただし、これらのテストは時間がかかり、大規模なサンプル前処理と実験室環境が必要です5、6。 mRNA 発現の分析は、上方制御されたバイオマーカーの RNA 配列決定をターゲットとするその特異性と感度により、体液や組織を特定するツールとして法医学にも導入されています。 これらの RNA アッセイは、性的暴行事件で発見される可能性のある複数の体液サンプルの研究に拡大することに成功しました 7,8。

IR、UV-Vis 吸収、蛍光などの分光法は、体液の痕跡を検出および識別するのに大きな可能性があることが示されています9、10、11、12、13。 これらの技術は非破壊的であり、持ち運び可能な市販の機器が入手可能なため、犯罪現場に適用することができます。 これらの新しい方法の中でも、ラマン分光法は、その特異性、使いやすさ、必要最小限のサンプル前処理、および犯罪現場で実施される可能性により、法医学に関連するすべての体液を同定するための普遍的な確認方法として非常に魅力的であると思われます4 、14、15、16。 法医学におけるラマン分光法の利点には、数ピコグラムまたはフェムトリットル程度の少量の物質を扱う可能性、サンプルの化学組成および構造に対する高い感度、非接触および非破壊の分析方法が含まれます。 ラマン分光法は、薬物の確認、痕跡証拠、塗料や繊維の分析などに法執行機関ですでに使用されています 17,18。 ラマン分光法と組み合わせた化学分析により、血痕の確認的同定 19,20、沈着からの経過時間の決定 21、ヒトと動物の血液の識別 22、ドナーに関する表現型情報の提供 23,24 が可能になります。