微流控技术在法医DNA快速检验方面的应用

微流控芯片技术因其微型化、自动化、高通量、集成化、快速等优势使得实验室研究产生革命性的变化,并在生物化学、医学等诸多领域得到广泛应用,但目前还没有基于微流控芯片技术的国产全集成自动化DNA分析仪。该文总结微流控技术在DNA提取、PCR扩增、电泳分离等DNA检验流程方面的研究现状与进展,尤其是在法医DNA快速检验方面的研究进展,同时介绍国内外全集成式DNA分析的研究状况。全集成与功能化是目前微流控技术研究的主流方向。未来,以微流控芯片为主导的全自动、便携式、集成化的DNA分析系统,将使得法医DNA检验从实验室走进案件现场甚至日常生活,实现真正的快速即时检验。

精神活性物质检测技术的研究进展

20世纪80年代以来,精神活性物质在世界范围内日益蔓延,已成为各国公认的世界公害之一。如何精准地检测痕量甚至是超痕量的新型精神活性物质,如何检测存在于复杂基质中的新型精神活性物质,都是极大的挑战。本文对近年来的新型精神活性物质检测的文献进行了综述。首先讨论了气相色谱-质谱联用技术在新型精神活性物质检测中的应用,介绍与这种定性定量技术搭配使用的诸如中空纤维-液相微萃取、电化学增强固相微萃取等方法。液相色谱-质谱联用技术作为一种不可或缺的分析手段,具有高特异性、高速、高选择性等特点,可提供大量待检测精神活性物质的化学信息。此外,本文还综述了三重四级-飞行时间质谱技术、石墨印刷电极技术、酶联免疫法等新技术在精神活性物质检测中的应用进展,以供同行参考。最后提出,在今后一段时期,精神活性物质检测的工作重心应该放在标准物质的制备及检测方法的开发上。

减肥食品中非法添加化学药物现状及检测技术研究进展

随着肥胖成为亚健康的第一因素,减肥类保健食品得到了迅猛发展,其非法添加问题也日益凸显。当前减肥类保健食品中非法添加的化学药物主要为食欲抑制剂、吸收抑制剂类、能量消耗类减肥药物,以及利尿剂、倾泻剂等有减低体重效果的药物。这些药物会导致心血管功能障碍、肝肾功能损伤、电解质紊乱等一系列副作用,严重者可导致死亡。相关的检测手段主要有电化学法、光谱法、质谱法、核磁技术、毛细管电泳、色谱法及各种技术的联用。本文对当前减肥类保健食品中非法添加化学药物的种类、危害及检测技术进行总结,以期为相关研究人员提供参考。

DNATyper^(TM)Y24试剂盒技术指标测试及应用研究

目的测试DNATyper^(TM)Y24试剂盒的技术性能指标,评估其在法医学中的应用价值。方法对DNATyper^(TM)Y24试剂盒的方法学(扩增体系、引物量、热启动酶量、Mg^(2+)浓度、退火温度和循环次数)及技术指标(准确性、一致性、均衡性、稳定性、种属特异性、灵敏度,以及对混合样本、常见检材及建库样本的检测能力)进行测试。结果该试剂盒的推荐扩增条件为10μL体系,1×引物量,59℃退火温度,28次循环。试剂盒准确性、一致性、种属特异性均良好,最小检出量为0.125 ng,且不同批次试剂质量稳定,对骨骼、血痕、唾液斑等不同常见检材有较好的适应性。结论 DNATyper^(TM)Y24试剂盒可应用于法庭科学实际检案与建库。

快速PCR方法在法医DNA检验中的研究进展

目前法医DNA检验应用的短串联重复序列(short tandem repeat,STR)复合扩增系统均依赖于荧光标记的多重PCR方法。常规DNA检验流程包括提取、定量、扩增、分离和检测,而多重PCR扩增常常是整个过程中的限速步骤,完成28~30个循环大约需要3 h。以往常利用商业化的热循环仪和热稳定DNA聚合酶,但需要很长的PCR循环时间才能够确保100~400 bp的目标片段得到有效且均衡的复合扩增。随着各种缩短扩增时间方法的出现,STR复合扩增不再需要3 h,而是可以减少到几十分钟甚至十几分钟。现主要总结了快速PCR、直接PCR、芯片PCR以及其他快速扩增等方法的研究现状与进展,尤其是在法医DNA检验领域,同时对比了几种常见快速PCR扩增方法,可见缩短扩增时间对DNA检验的意义重大。未来,以芯片为主导、快速检验为目的的全自动、便携式、集成化的DNA分析系统,将使得法医DNA检验从实验室走进案件现场,甚至日常生活,实现真正的快速即时检验。

法医DNA快速检验研究进展

法医DNA快速检验技术是目前研究的热点,主要应用于个体识别和亲子鉴定领域。该文分别从快速提取,快速扩增,快速设备,微流控芯片,全自动DNA分型检测设备方面对现有DNA快速检验的技术方法,实验原理进行充分说明和举例论证,同时对该行业在快速检验方法的选择问题上提出明确的建议——采用强抑制力的缓冲体系,高效酶并结合快速扩增程序实现快速PCR检测技术,同时提出芯片化DNA检测的实现方式,指出国产的便携式全自动快速检测仪器是未来发展的主要方向。

UPLC/MS/MS检验尿液中的扎来普隆和5-氧-扎来普隆

目的建立尿液中扎来普隆和5-氧-扎来普隆的液相色谱-串联质谱检验法。方法尿液用乙腈直接沉淀蛋白并通过96孔板去磷酯后,选用ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱,以0.1%甲酸水（A相）和乙腈（B相）作为流动相,进行梯度洗脱分离。采用液相色谱-串联质谱仪的电喷雾电离,正离子模式扫描、多反应监测（MRM）模式检测扎来普隆及5-氧-扎来普隆,并用外标法定量。结果该方法可有效分离尿液中的扎来普隆及5-氧-扎来普隆,保留时间分别为2.48min和1.96min,样品检验时间仅需4min。尿液中扎来普隆及5-氧-扎来普隆分别在0.1~50ng/m L和0.25~50ng/m L范围内线性关系良好,回归方程分别为y=70393x＋33700和y=34491x＋16854,检出限分别为0.05ng/m L和0.1ng/m L。扎来普隆及5-氧-扎来普隆的回收率均在90%以上,日内与日间精密度均小于10%。结论本文所建方法简便、快速、分离度好,适用于尿液中的扎来普隆和5-氧-扎来普隆检测。

道路交通安全态势研判中影响安全驾驶的相关药物研究进展

药物对驾驶能力的危害甚于酒精,主要包括毒品类、中枢神经系统兴奋剂、中枢神经系统抑制药、三环类抗抑郁药物、抗糖尿病药物、抗高血压药物、抗组胺药等。酒精的检验方法在交通领域的应用已经很成熟,但是毒品、精神药品以及一些影响安全驾驶的临床用药的检验方法仍未应用于交通领域。一些国家已经制定了药物影响驾驶能力的相关法律法规,我国也有相关的法律法规,但未对服用违禁药物驾驶设定相应的法律责任,为此有必要在交通领域中建立影响安全驾驶的药物筛查检验方法。本文着重介绍了国内外关于药物影响驾驶能力的研究进展、相关政策及其相应的检验检测技术。

DNA供者族群推断技术在案件中的应用

对于涉外、跨区域流窜犯罪等案件,将现场遗留的生物物证作特征刻画能够为判断侦查方向提供科学依据。利用27-plexSNP族群推断体系及分析流程(能够对来自东亚、欧洲、非洲及其混合人群的DNA样本进行分型检测从而可推断其生物供体的族群来源),本文对一起案件中的死者进行了族群来源推断与分析,为案件破获提供了帮助。

国内外法医毒物学研究进展及发展趋势

近年来,随着执法实战的需要,以及分析化学、法医毒理学等学科的不断发展和技术进步,毒物毒品预警、未知毒物筛查、代谢组学研究、现场快速检测技术开发和设备研制等已经成为国内外法医毒物学领域的研究热点,并取得了一系列技术进步和实际应用效果。本文综述了国内外在结构特征解析与预警、体内代谢规律及代谢组学、死后动力学、检测探测等方面的研究进展和发展趋势,以期为我国法医毒物学未来的研究方向提供参考。

非处方咪唑啉类药物的法医毒物分析研究进展

非处方咪唑啉类药物常用于滴眼液或滴鼻液中,用于减轻眼部或鼻部充血,此类药物在使用过量或口服时会产生严重的镇静、昏睡、心动过缓、中枢神经抑制等副作用。这些滴眼液或滴鼻液易于获得且价格便宜,近年来逐渐被不法分子用于强奸、抢劫或凶杀案件中。非处方咪唑啉类药物在体内吸收快、代谢快,对检验时效性和灵敏度要求较高。目前国内外常见的检测方法有光谱法、电化学法、气相色谱法、液相色谱法、色谱质谱法等,但已有研究大多集中于体外药物分析,涉及生物样品的分析方法相对较少。在今后的研究中需利用动物实验进一步深入探讨不同给药方式下咪唑啉类药物的体内代谢过程,建立生物样品中快速高效的筛查方法和检测标准,以便为相关案件的司法鉴定提供可靠的技术支撑。

朔州地区汉族群体29个Y-STR基因座的遗传结构研究

目的研究朔州地区汉族群体29个Y-STR基因座的遗传多样性,并评估其群体遗传学及法医学应用价值。方法采集朔州地区1374名无亲缘关系的健康汉族男性个体的血样,应用DNATyperTMY29荧光复合扩增检测试剂盒和3500xL型毛细管遗传分析仪获得29个Y-STR基因座分型,计算其等位基因的分布频率等群体遗传学数据,并与十五个群体进行遗传距离比较分析。结果在朔州汉族1374个个体中观察到1301种单倍型,其中1238种单倍型为唯一分型,1种单倍型检出5次,1种单倍型检出4次,5种单倍型检出3次,56种单倍型检出2次;HD值为0.999908,GD值范围为0.4365(DYS391)~0.9722(DYS385ab),除了DYS391、DYS438、DYS437和DYS508基因座外,其余25个基因座的GD值均高于0.6,表明29个Y-STR基因座在朔州汉族人群中有较高的遗传多样性。与选取的其他群体相比,朔州汉族与甘肃汉族遗传距离最近(Rst值=0.0019),与乌兰巴托蒙古族遗传距离最远(Rst值=0.1916)。结论本研究的29个Y-STR基因座在朔州地区汉族群体中有较高的个体识别率和遗传多样性,获得的遗传参数可为该地区的群体遗传学和法医学应用提供数据支持。

土壤中农药成分典型特征刻画技术在法庭科学中的应用

本文对土壤中农药成分典型特征刻画进行了探索性研究,为实现土壤质量的动态管理、土壤污染犯罪的判定及土壤检材的选取提供技术依据。本文还对我国某地圣女果种殖基地土壤中的农药成分和含量进行了分析,应用气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)检出灭蝇胺、百菌清、精甲霜灵和马拉硫磷等4种农药成分,并对土壤的提取部位、提取深度及在法庭科学领域用于推断地域、推断用途、推断时间和特征比对等应用前景进行了探讨,为今后系统开展土壤中农药成分典型特征刻画技术研究打下了基础。

用于五大洲际人群区分的SNP体系研究

目的:建立针对五大洲际人群(东亚、欧洲、非洲、大洋洲和美洲)的常染色体SNP复合检测体系,验证评价其人群区分效能。方法:从The Global AIMs Nano set中筛选出28个SNP位点进行复合检测体系的构建,用该体系检测来自16个人群的712份样本,检测结果和千人基因组中的20个人群和CEPH库中的2个人群合并共计2 804份个体的分型数据,采用聚类分析方法和主成分分析方法进行体系效能评价。选取祖先成分大于90%的样本构建参考人群分型库,对140份个体样本进行群体匹配概率、个体主成分分析等人群来源推断,评估该体系在实际样本的人群来源区分能力。结果:该体系不仅能对五大洲际人群进行区分,而且对混合人群也有一定区分能力,对已知来源样本的祖先成分和人群匹配分析结果显示与其来源信息一致。结论:该体系能够实现对欧洲、东亚、非洲、美洲、大洋洲以及混合人群的区分,并能够推断个体祖先来源成分组成,在实际检案中可以进行推广应用。

中国西南地区藏族人群遗传亚结构研究

藏族为中国西南地区典型的少数民族,分为卫藏、康巴、安多和嘉绒等多个支系。然而,对藏族支系人群的遗传结构,特别是各分支人群的父系、母系遗传结构却缺乏深度解析。本研究基于个体水平的常染色体、父系来源的Y染色体和母系来源的线粒体3个类别遗传信息,对西藏地区卫藏藏族、四川甘孜地区康巴藏族、青海地区安多藏族和四川阿坝地区嘉绒藏族共4个藏族群体进行研究,以揭示其遗传亚结构关系。采用微测序技术检测各位点分型,利用PowerPlex^■Y23和DNATyper^TM Y26试剂盒检测Y-STRs基因座分型,通过热图和主成分分析、祖先成分分析、单倍群频率统计、网络图及多维尺度分析等探讨其遗传亚结构。结果表明,常染色体和Y染色体遗传标记可将4个藏族人群分为3类:青藏高原的卫藏藏族为一类,高原周边地区的康巴藏族和安多藏族的遗传结构类似分为一类,“藏彝走廊”中嘉绒藏族的遗传结构与其他藏族人群差异显著而为一类。不同藏族分支人群在线粒体遗传信息方面无明显差异性。上述多类别遗传信息的分析结果为深入了解藏族不同分支人群的遗传亚结构提供了新视角。

血液中七氟烷及其代谢物的检验

目的为法医毒物检验建立血液中七氟烷及其代谢物六氟异丙醇(HFIP)的气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测方法。方法取1.00mL检材血置于10 mL顶空进样瓶中,加入1.00mL去离子水混匀,密封后60℃加热20min,抽取顶部气体进行HS-GC-MS(EI)检测。分析采用HP-PLOT/Q(30m×0.32mm×20μm)色谱柱,质谱采集数据模式为SCAN。结果七氟烷定性特征离子为m/z 131、79、69,检测限(LOD)为50.0ng/mL,且在0.1~100.0μg/mL浓度范围内线性良好(R^2=0.996),相对标准偏差(RSD)(n=6)<10%;HFIP定性特征离子为m/z 99、79、69,LOD为0.5μg/mL,且在1.0~100.0μg/mL浓度范围内线性良好(R^2=0.998),RSD(n=6)<10%。结论使用本方法可以同时准确测定血液中七氟烷及其代谢物HFIP的含量。

Y-SNP和Mt-SNP单倍群研究及法医学应用

作为人类基因组中伴性遗传标记,Y染色体/线粒体携带的遗传信息能够遗传给其男性/所有后代。Y染色体SNP(Y-SNP)和线粒体SNP(Mt-SNP)单倍群能够分别反映其父/母系历史信息,在人类族群起源进化研究中备受关注。本文就Y-SNP及Mt-SNP的遗传特性、单倍群族群地域分布及在分子人类学领域的研究进展进行综述,并展望该技术在法医遗传学的应用前景。

基于27重SNP种族推断体系的东乡族群体遗传结构研究

目的对198名甘肃和69名新疆的东乡族个体进行基于27重SNP种族推断体系的多态性研究并分析东乡族的群体遗传结构。方法使用SNaPshot试剂盒分析东乡族27个SNP的基因型、等位基因频率等遗传学参数,再以Structure2.3.4软件对所涉个体及群体的祖先成分进行溯源,以所得结果作主成分分析并建立系统发生树。结果除4名甘肃东乡族个体的东亚成分不足50%外,其余263名个体均以东亚成分为主,其次是欧洲成分,非洲成分占比最少。系统发生树显示,东乡族和其他东亚人群确实共列为一支,虽其又独立成支;不同人群遗传关系的主成分分析也支持上述所得结论。结论将东乡族人群归类于东亚人群,与之前语言学、历史学、生物学方面的证据是相契合的,但少量个体欧洲成分占比较高的原因仍有待进一步分析。总之,使用27重SNP种族推断体系对东乡族人群进行祖先信息推断是可行和可靠的。

藏族高原适应性相关研究及法医学应用展望

藏族居于高海拔地区,近年来通过关于藏族高原适应性的研究发现,藏族与其他人群的高原适应机制不同,其原因在于基因EPAS1和EGLN1上存在大量的频率差异较大的单核苷酸多态性(SNP)位点。本文从生理机能变化、高原适应性基因以及基因中SNP位点三个层面对藏族的高原适应性进行综述,并展望高原适应性相关的SNPs应用于法医学及鉴定的前景。

国产DNATyper19^TM试剂盒对常见生物检材的适用性研究

目的测试国产DNATyper19^(TM)试剂盒对各类常见生物检材的适用性。方法应用DNATyper19^(TM)试剂盒和IdentifilerTM Plus试剂盒对血斑、精斑、唾液斑、肌肉、软骨等各类常见生物检材DNA进行平行扩增,从分型结果一致性、图谱完整性等方面进行分析。同时,从灵敏度、对混合DNA样本的检验能力等方面对DNATyper19^(TM)试剂盒作评估。结果 620例生物检材经DNATyper19^(TM)试剂盒检验均获得完整清晰的谱带和稳定的分型结果,与IdentifilerTM Plus试剂盒在15个共有基因座上分型结果完全相同,未检见等位基因丢失现象。DNATyper19^(TM)试剂盒对0.0625ng阳性DNA样本能获得全部STR基因座分型,具有一定的微量DNA和混合DNA样本的检验能力。结论国产DNATyper19^(TM)试剂盒适用于各类常见生物检材,在日常案件检验中具有较高的应用价值。