利用案件樣本對法醫(yī)DNA電泳試劑耗材的性能測試研究

孫 敬， 趙興春， 葉 健， 季安全， 胡 蘭， 李萬水， 劉 冰，孫 輝，李瑞云，龐曉東，張 濤

（1.公安部物證鑒定中心，北京 100038；2.公安部第一研究所，北京 100048）

0 引 言

在日常法醫(yī)DNA檢驗分析中，檢測平臺一般由測序儀和配套試劑耗材兩大部分構成。前者主要是從美國AB公司進口的各種型號的遺傳分析儀，后者主要包括甲酰胺、電泳緩沖液、凝膠等試劑消耗品。這些試劑耗材有機整合對DNA分子變性、片段大小篩分以及電泳環(huán)境的穩(wěn)定形成起到至關重要的作用[1-2]。

目前，在我國開展的各項法醫(yī)檢驗工作中，案件樣本DNA檢驗是一項重要的常規(guī)工作，對于有效打擊犯罪、維護社會治安穩(wěn)定發(fā)揮著不可替代的作用。由于近年來社會環(huán)境日趨復雜，案件的種類和數(shù)量呈逐年遞增的趨勢，同時犯罪手段更加多樣化，客觀存在的嚴峻形勢對我國法醫(yī)DNA檢驗工作提出了新的挑戰(zhàn)和需求。對法醫(yī)DNA檢驗具體而言，除了對擴增檢測試劑大規(guī)模需求外，檢測用的試劑耗材也面臨著巨大的需求壓力。正是在這一背景下，我中心成功研發(fā)出了甲酰胺、電泳緩沖液、凝膠等試劑耗材，取得了相應的科研成果。本文在此成果基礎上，利用我中心承擔的案件檢驗工作中收集的各類檢材為實驗對象，系統(tǒng)研究了上述成果在案件DNA檢測中的適用性，并在研究過程中與國外同類試劑耗材進行了平行對比，取得的研究結果將為試劑耗材進一步應用到實際案件檢驗提供實驗基礎和參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究對象

研究對象為甲酰胺、電泳緩沖液、凝膠等法醫(yī)DNA檢驗試劑耗材樣品，均由公安部物證鑒定中心提供。

1.2 案件樣本

所有案件樣本均來自物證鑒定中心日常案件，主要包括血液（斑）15份、唾液（斑）5份、精液（斑）8份、骨骼8份、牙齒6份、脫落細胞7份，總計各類檢材49份。

1.3 主要儀器與試劑

生物安全柜（Heal Force公司）；臺式離心機（賀利氏公司）；9700型熱循環(huán)儀、3130xl遺傳分析儀、電泳毛細管 （Applied Biosystems公司）；超純水儀（Millipore公司）。主要試劑見表1。

1.4 方法

1.4.1 檢測平臺的構建

本研究的檢測平臺包括2個：平臺1為對比平臺，由美國Applied Biosystems公司進口的3130xl遺傳分析儀與進口的甲酰胺、電泳緩沖液、凝膠構成；平臺2以我中心研發(fā)的甲酰胺、電泳緩沖液、凝膠等成果作為研究對象，與美國Applied Biosystems公司進口的3130xl遺傳分析儀組成檢測平臺2。

1.4.2 實驗方法

按照DNATyperTM15說明書對各類生物檢材DNA進行PCR擴增，將擴增產(chǎn)物分別在平臺1和平臺2上進行平行電泳檢測，電泳結果用GeneMapper ID v3.2軟件進行分析，將平臺1和平臺2上的分型結果進行平行比對，對STR分型結果一致性進行分析。

表1 主要試劑

2 結果與討論

2.1 檢材STR分型

選取部分檢材電泳結果作為代表，其分型圖譜如圖1～圖12所示（X代表血斑、T代表唾液斑、J代表精斑、G代表骨骼、Y代表牙齒、C代表脫落細胞，數(shù)字代表相應檢材編號）。

圖1 X4經(jīng)DNATyperTM15擴增在平臺1，2上的分型結果

圖2 T1經(jīng)DNATyperTM15擴增后在平臺1，2上的分型結果

圖3 J2經(jīng)DNATyperTM15擴增在平臺1，2上的分型結果

圖4 G6經(jīng)DNATyperTM15擴增后在平臺1，2上的分型結果

圖1～圖6分別代表各種類型檢材經(jīng)DNATyperTM15試劑盒擴增后在平臺1和平臺2上的分型結果。

對比分析圖1～圖6的分型圖譜可以看出：各類檢材DNA經(jīng)DNATyperTM15試劑盒擴增后在平臺1和平臺2上的檢測結果一致。

對比分析圖7～圖12的分型圖譜可以看出：各類檢材DNA經(jīng)Identifiler試劑盒擴增后在平臺1和平臺2上的檢測結果一致。

2.2 分型一致性比較

將全部檢材DNA擴增后檢測得到的分型結果進行對比分析，比較結果分別見表2（DNATyperTM15）和表3（Identifiler）。在選取的全部案件生物檢材中，檢出全部位點及部分位點分型的STR分型結果在平臺1和平臺2上的檢測結果一致。

表2 DNATyperTM15在平臺1和平臺2上的STR分型一致性結果1）

表3 Identifiler 在平臺1和平臺2上的STR分型一致性結果

表3 Identifiler 在平臺1和平臺2上的STR分型一致性結果

檢測平臺 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15平臺1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ -■ ■ ■ ■平臺2 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ -■ ■ ■ ■分型是否一致 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是檢測平臺 脫落細胞J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7平臺1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ -■ -■平臺2 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ -■ ■ ■分型是否一致 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是檢測平臺 骨骼 牙齒G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6平臺1 ■ -■ ■ -■ - ■ ■ ■ -■ ×平臺2 ■ -■ ■ -■ - ■ ■ ■ -■ ×分型是否一致 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是檢測平臺 唾液（斑）T1 T2 T3 T4 T5平臺1 ■ ■ - × ■平臺2 ■ - - × ■分型是否一致 是 是 是 是血液（斑）X8精液（斑）■■是 J 8■■是 G 8■■是

圖6 C2經(jīng)DNATyperTM15擴增后在平臺1、2上的分型結果

圖7 X1在平臺 1、2上的 Identifiler 分型結果

圖8 T5在平臺1、2上的Identifiler 分型結果

圖9 J7在平臺1、2上的Identifiler 分型結果

圖10 G4在平臺1、2上的Identifiler 分型結果

圖11 Y1在平臺 1、2上的 Identifiler 分型結果

圖 12 C2在平臺 1、2上的Identifiler 分型結果

3 結束語

我中心自主研發(fā)的甲酰胺、電泳緩沖液、凝膠等法醫(yī)DNA電泳檢測試劑耗材可用于日常案件樣本檢驗，其技術性能達到國外同類進口產(chǎn)品水平。

[1] Heller C.Principles of DNA separation with capillary electrophoresis[J].Electrophoresis，2001，22（4）：629-643.

[2] Slater G W，Kenward M，McCormick L C，et al.The theory of DNA separation by capillary electrophoresis[J].Curr Opin Biotechnol，2003，14（1）：58-64.