近日，我校法醫學院嚴江偉教授創新團隊以犯罪現場生物檢材即時檢測為目的做出系列研究成果，在國際分析化學領域頂級期刊Talanta、Analytical Chemistry上先后發表了題為“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。兩篇論文將等溫擴增技術分別與磷酸鹽介導的比色法及側向流層析裝置相結合，可實現犯罪現場痕量血痕的種屬和性別即時鑒定。
在犯罪現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，目前法醫學領域中應用廣泛的DNA檢測技術通常基于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儀器，無法滿足現場痕量檢材即時檢測的需求。
嚴江偉教授創新團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，以適用于現場痕量血痕的鑒定。本方法通過構建基于磷酸根離子介導的比色反應，并將其集成于核酸恒溫擴增體系，可在30分鐘內實現痕量血痕的種屬及性別檢測。通過擴增體系中焦磷酸酶對焦磷酸的水解作用推動擴增反應平衡正向移動以增強擴增效率，使血痕無需進行核酸純化即可直接用于擴增；同時，以焦磷酸水解生成的磷酸根離子與鉬酸銨反應形成鉬磷酸鹽進一步觸發比色信號，使檢測結果可被肉眼判讀。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，徹底解決了核酸擴增中大量擴增產物與靈敏度這一固有矛盾導致的氣溶膠污染。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溫度（Talanta, org/10.1016/j.talanta.2024.126149）。
基于此研究基礎，該團隊進一步使用側向流層析技術替代比色技術，首次建立了一種新型便攜式側向流生物傳感器進行現場血痕的種屬和性別鑒定。通過將側向流層析裝置與金磁納米探針結合，不僅可以在40分鐘內目視法判讀檢測結果，而且消除了血痕直擴中的血紅蛋白等色素對結果判讀的干擾，進一步彌補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5年以上血痕也可以準確鑒定，表明該研究在犯罪現場生物檢材即時檢測中有巨大潛力。該研究所構建的檢測平臺有利于及時鎖定嫌疑人并推動案件偵破，尤其可為偏遠犯罪現場及裝備匱乏的基層公安機構法醫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)
