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法医物证鉴定的DNA纯化

法医物证鉴定的DNA纯化

法医DNA物证

法医物证鉴定又称人体物证鉴定,是指运用免疫学、生物学、生物化学、分子生物学等的理论和方法,利用遗传学标记系统的多态性对生物学检材的种类、种属及个体来源进行鉴定。其主要内容包括:现场检材来源的个人识别、个体间的亲缘关系判断以及生物物证个体溯源。而对于这些内容,法医物证鉴定最主要的工作内容就是法医DNA鉴定。

法医生物检材多种多样,常见有血痕、精斑、唾液斑、毛发、骨骼、指甲、指纹、组织碎片、鼻涕、头皮屑等。

检材的基质也多种多样,有衣服、日常用具、烟头、树木草叶、土壤、水泥、塑料、玻璃、皮革等,对DNA分析可能存在不同程度的干扰,生物学检材多从案件现场收集,不可避免会受到复杂的环境因素的影响,检材DNA常出现降解,甚至被破坏,尤其是腐败、污染、陈旧的检材。

因此提取检材DNA应根据现场提取的检材种类、来源和保存条件,有针对性地选择提取方法

DNA提取方法

法医实验室几种常用DNA提取方法

()有机溶剂提取法

有机溶剂提取法即经典的饱和酚氯仿提取法,有机法是经典DNA提取方法,目前国内外仍大量采用,其提取DNA特点为双链,纯度高。有机法缺点是应用有毒有机试剂,对人体有害,污染环境;多次换管,容易引起检材污染及编号混乱。有机法提取DNA的另一个缺点是不能去除某些染料,血红素等,而这些恰好是PCR抑制剂。

()Chelex100

Chelex100是一种螯合树脂,由苯乙烯、二乙烯苯共聚体组成,含有成对的亚氨基二乙酸盐离子,起着螯合基团作用,对多价金属离子有极强亲和力。在低离子强度、碱性及100℃煮沸条件下,可以使细胞膜裂解,并使与DNA结合的蛋白质变性,DNA游离。检材基质中一般含有大量金属离子,在低离子强度及加热条件下,金属离子可以辅助脱氧核糖核酸酶降解DNA,也可以抑制PCR反应,所以在提取DNA时,加入Chelex100,螯合了金属离子,防止了DNA降解,提高了PCR扩增成功率。其优点是DNA提取时间短,尤其适宜于建立DNA罪犯数据库及已知样本DNA检验。单管,检材不易污染。缺点是提取DNA纯度不高。

()盐析法

DNA是极性化合物,一般都溶于水,不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂,它的钠盐比游离酸易溶于水,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NCI溶液中溶解度不同。利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀或者相反,以达到分离目的。盐析法的优点包括便宜,不用有机试剂。缺点是不易提取微量检材。

()磁珠法

()硫氰酸胍(GuSCN)是强烈蛋白变性剂,不破坏蛋白质一级结构,能破坏细胞膜及核膜蛋白,并使核酸酶失活,释放DNA

磁珠可以特异性吸附DNA,与DNA结构及片段大小无关。通过洗涤液洗涤,在仅留有特异吸附DNA的磁珠中加入洗脱液,65℃解离后,DNA释放于洗脱液中。

磁珠法提取简单快捷,且无需频繁移管,检材污染可能性小,尤其适用于微量检材。

而且可配合工作站进行全自动操作,大大提高了提取的效率,目前磁珠法已被广泛地用于法医DNA实验中。

核酸提取自动化

Aurora提供精准高效的液体处理工作站和全自动核酸提取仪,助力法医物证鉴定DNA提取前处理及DNA纯化。

针对磁珠法,我们液体工作站特配有试剂冷槽模块,对缓冲液、生物酶、试剂等低温保存,以防止其变性失效。

我们在法医领域提出了解决方案,如在MPS(大规模并行测序)前处理系统用,应用磁珠混合器确保磁珠均匀悬浮;升降磁盘节省实验实践和盘面空间,同时降低移盘操作导致的交叉污染风险,同时也保证了实验的重复性和准确性。

特别是在精斑差异裂解方面,我们开发了加热振荡器,使得温育振荡同步进行,通过调节温度和振荡幅度,提高DNA产率。

已经有很多实验室使用VERSA 1100来处理性qin犯试剂盒的自动化,并有相关论证。

奥克兰警察局刑事专家实验室发表了关于VERSA 1100后差异消化方案的验证报告,报告指出采用自动化操作和常规差异消除方法处理样品后获得的DNA产量与STR基因分析结果一致,且与手动处理相比,该过程所需时间缩短了六倍;

康特拉科斯塔县也表示,他们采用一种自动液体处理工作站——VERSA 1100后,他们能够将SAKE库存积压降至零。

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