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来自性侵犯证据的精子法医检测

现代科学方法对犯罪现场证据分析的影响大大改变了许多法医子专业。可以说是最戏剧性的例子之一是分子生物学对生物证据分析的影响。处理生物学证据并生成DNA配置文件所需的技术超出了本文的范围,但需要几种令人印象深刻的设备,具有闪烁的灯光,计算机接口和机器人的武器。所有这一技术有所遮挡的是,筛选生物证据的方法和程序,找到了寻找DNA分析的最佳证据项目的必要前体,在过去的四十年里基本不变。

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法医实验室的工作人员都很清楚,DNA分析的整个结构始于从证据的一件物品或从证据拭子的分析中确定可疑的污点。从血液、唾液、精液或精子中确定用于提取DNA的生物材料的来源,既有犯罪方面的原因,也有实验室程序方面的原因。由于所有法医生物学实验室的分析中有整整一半涉及性侵犯的证据,对精液和精子的鉴定尤其重要。回想一下,精子是一种具有独特形态的特殊细胞,也是人类射精中绝大多数含有dna的细胞的来源。

一旦精液被确定为性侵犯的证据,DNA分析人员不仅要试图确定精子是否存在,还要确定哪一项证据或拭子含有最多的精子,以便确定最有可能提供DNA图谱的样本。同样,所涉及的法医鉴定方法四十年来没有改变,目前的精子鉴定使用的是广义细胞染色法和亮视野显微镜。理论上,这应该足以鉴别精子,在实践中,从性侵犯证据中分离出来的精子失去了很多(如果不是全部的话)其独特的亚细胞细胞器,而形态学鉴定所依赖的正是这些细胞器。因此,DNA分析人员花费大量时间使用一种不太理想的显微技术来寻找精子。

为了提供更科学和程序鲁棒的精子搜索技术,独立的取证已经开发出一种荧光单克隆抗体的试剂盒,精子Hy-升™,用于从性侵犯证据的微观鉴定。精子Hy-升™设计用于使用已经用alexa 488荧光团化学标记的独特单克隆抗体来提供精子的阳性鉴定。该试剂盒包含第二荧光染料,4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI),其将染色所有细胞核;这是目前在大多数DNA法医实验室中使用的KPIC污渍的荧光类似物。通过组合荧光染料,精子Hy-升™提供了几个用于鉴定精子的视觉验证步骤。精子可以在荧光素通道中可视化(Alexa 488的荧光光谱在发射最大值内方便地下降)荧光素);可以在DAPI通道中看到所有细胞核;并使用专门的双滤器'立方体,'上皮核和精子可以同时可视化。

在精子hy - l™中使用的单克隆抗体提供了前所未有的特异性,允许从以前无法搜索的样本中识别人类精子。此外,荧光显微镜的信噪比优势(以及完全优化的SPERM hyl™kit的极低背景)使精子检测的灵敏度比目前的亮场显微镜技术提高了几个数量级。DAPI和Alexa染料的结合是为图像处理软件设计的,这样精子识别基本上可以自动化。通过使用计算机辅助图像分析软件,精子hy - l™染色制剂可以首先扫描“特征”,即:那fluorescent signals above background – and second, these features can then be analyzed further for the color (or hue) of the observed fluorescence. Only those features that have both DAPI (from the DNA) and the Alexa 488 (from the monoclonal antibody) fluorescence would be scored by the software as sperm.

SPERM hy - l™提供了在预先校准的滴管瓶中对涂片染色所需的所有解决方案——两种略有不同的版本允许对涂片染色(通常包括在性侵犯证据套件中,“强奸套件”)或从证据拭子或确定的污点中提取的提取物进行染色。在该方法中加入相位对比,虽然不是必需的,但使经验较少的犯罪实验室人员能够在一张图像中看到细胞、细胞核和精子。

为了说明SPERM hy - l™方法的特异性和敏感性,我们展示了来自各种动物物种的精子,有和没有人类精子,并用精子hy - l™染色(图1)。

图1:犬,猫素,牛,马,藻碱,绵羊,猪,鼠(左板)和犬,猫,牛,马,葡萄酒,绵羊,猪,小鼠和人体精子的混合物(右板)用精子Hy-升™染色,并使用相位对比度,DAPI,荧光素过滤器(顶部,中部和底部)可视化。注意,只有含有人精子的混合物在荧光素通道中标记,因此展示了精子Hy-ill™染色的物种特异性。采取的显微照片在Leica DM2500显微镜上安装,配有A4和L5过滤器。最终放大率:400x

精子的敏感性和细胞类型特异性HY-LITER™从犯罪实验室提供的图片展示了个案工作的验证研究精子HY-LITER™(图2)。在这里诽谤幻灯片由性侵犯护士考官从阴道拭子从性侵犯受害者收集使用精子染色HY-LITER™。这些类型的载玻片对于犯罪实验室人员来说很难分析精子的存在,因为细胞密度、采集方法和存储条件都会破坏精子细胞的形态,抑制KPIC染色,使得标准的精子鉴定方法几乎不可能。这一系列的图像展示了原始幻灯片的复杂性(见相位对比图像),在准备过程中检测精子的能力(见合并相位和FITC图像),以及可以同时识别上皮和精子细胞的过程中的确认步骤(参见组合的双立方体和相位对比图像)。精子Hy-升™在制剂的所有层中染色精子。

图2:由法医DNA犯罪实验室进行的性侵犯涂抹幻灯片的精子Hy-升™染色。根据精子Hy-升™提供的协议染色涂抹幻灯片。使用DAPI使用PAX-IT 2相机拍摄的显微照片,FITC和双DAPI /FITC多维数据集。注意图像顶部的气泡。

法医分析师的工作往往涉及在案件中筛选许多证据。尽管目前的法医实验室方案变化,但是精子的筛选通常具有40倍的目标(400x最终放大倍数)。这里再次,精子Hy-升™提供了通过电流方法提供的优势,因为染色的准备可以使用10x和20x的目标(100倍和200倍最终放大率)大大增加视野并且因此降低扫描染色幻灯片所需的时间。事实上,来自精子Hy-升™染色载玻片的信号是使得可以使用适当配置的荧光的立体显微镜扫描精子(图3)!立体显微镜可以配备传统的汞光源或更新的光纤金属弧灯,并接受与传统荧光复合显微镜相同的过滤器立方体。鉴于这些仪器的视野和工作距离(因此,因此,在立体声显微镜上的速度和易于滑动操作的速度),这种方法有望大大改变犯罪实验室从性侵犯证据中寻找精子的方式。

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