現(xiàn)場大量生物檢材的自動化提取應用

王永清，林彬輝，蔡劍偉，張琪，陳曉燕

（漳州市公安局刑偵支隊，福建漳州 363000）

·經驗交流·

現(xiàn)場大量生物檢材的自動化提取應用

王永清，林彬輝，蔡劍偉，張琪，陳曉燕

（漳州市公安局刑偵支隊，福建漳州 363000）

法醫(yī)遺傳學；提取法；自動化；微量物證

隨著司法訴訟進程對證據(jù)質量要求的不斷提高，重特大案件的現(xiàn)場重建直接導致生物檢材的送檢量大幅度提升，時效要求也越來越高。而現(xiàn)場送檢的生物檢材種類繁多，以往應用Chelex-100法手工操作耗時長、易污染，手工磁珠法無法批量進行，傳統(tǒng)方式已無法適應形勢的要求[1]，尋求高通量的生物檢材DNA自動化提取應用已迫在眉睫。本研究通過采用AutoLys STAR自動化工作站結合微量檢材DNA提取試劑盒建立生物檢材DNA自動化檢驗體系，以實現(xiàn)批量的自動化操作，杜絕交叉污染，有效提升檢案的效率和質量。

1 材料與方法

1.1 樣本

本實驗室日常受理檢驗的案件生物檢材1552份，其中包括血痕813份，煙蒂237份，混合斑78份，肋軟骨27份，帶毛囊毛發(fā)11份，頭套、手套、口罩、衣服、帽子、瓶口、杯口、果核、牙刷、觸摸類（含工具、把手、線頭、印痕）等接觸細胞檢材386份。

1.2 儀器和試劑

AutoLys STAR自動化工作站（瑞士Hamilton公司），9700型PCR擴增儀、3130xl型遺傳分析儀、Gene-Mapper ID v3.2軟件（美國AB公司）。Identifiler?Plus試劑盒（美國AB公司），脫落細胞提取儀（公安部物證鑒定中心），EZ-tape脫落細胞粘取器（公安部物證鑒定中心，以下簡稱EZ-tape），微量檢材DNA提取試劑盒（煙臺澳斯邦生物研發(fā)有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 檢材處理

血痕、煙蒂、肋軟骨、帶毛囊毛發(fā)、口罩：剪取或切取適量檢材，置入AutoLys Tube管（AutoLys STAR自動化工作站專用裂解管）。

混合斑：剪取檢材適量，使用差異裂解法去除女性物質，將沉渣用50μL純水混勻后加入1mol/L DTT 10μL，置入AutoLys Tube管。

頭套、手套、帽子：用EZ-tape粘取，揭下基座上的膠帶置入AutoLys Tube管。

衣服：用脫落細胞提取儀吸取衣領和袖口處，剪取第二層濾膜置入AutoLys Tube管。

瓶口、杯口、果核、牙刷：采用干濕兩步法，直接用棉簽提至AutoLys Tube管中。

觸摸類：先用棉簽干濕兩步法擦拭，再用EZ-tape粘取，揭下基座上的膠帶置入AutoLys Tube管。1.3.2 DNA提取

編寫檢材登記表，掃描裂解管底部二維碼，登記對應的樣本編號，填寫樣本的洗脫體積和PCR建立時需要分配的對應樣本的DNA溶液模板體積。將裝有檢材的AutoLys Tube管依次放入對應載架上。

1.3.3 PCR擴增及其分型

采用10 μL體系的Identifiler?Plus試劑盒在9700型PCR擴增儀上按標準程序29個循環(huán)進行復合擴增，其中Master Mix 4μL、Primer Set 2μL、模板2μL、超純水2μL。在3130xl型遺傳分析儀上進行電泳檢測，用GeneMapper ID v3.2軟件進行分析。該試劑盒可以對共15個STR基因座進行分型檢測，本次以獲得性別及13個以上STR基因座明確分型的為成功[2-5]。

2 結果

1552例生物檢材總STR檢測成功率為90.40%。其中肋軟骨、毛發(fā)成功率為100.00%；血痕、煙蒂、瓶口等檢材成功率也較高；頭套、手套、口罩、衣服、帽子、瓶口、杯口、果核、牙刷、觸摸類等多類接觸細胞平均檢出率為68.91%，其中觸摸類檢材成功率則較低（表1）。

表1 采用自動化工作站提取生物檢材DNA的檢驗結果

3 討論

自動化工作站為常見生物性檢材的DNA提取提供了一個高效、精確、有用的平臺[6]，已在人員血樣DNA數(shù)據(jù)庫建設中起著重要作用[7]。而基于功能磁性納米顆粒的樣本提取與處理技術（即磁珠分離技術）可以保證實驗結果的穩(wěn)定，避免人工操作引起的誤差[8]。將自動化工作站與磁珠法DNA提取技術相結合的磁珠DNA自動提取系統(tǒng)正逐步普及，已在法醫(yī)應用DNA數(shù)據(jù)庫建設和案件檢驗中得到應用。

AutoLys STAR自動化工作站的試劑平臺和實驗程序均為開放式，可兼容包括市面上各種磁珠試劑在內的多種常見提取方法，未來DNA檢驗新方法同樣可在該平臺得到應用。本實驗案例檢驗采用的微量檢材DNA提取試劑盒中磁珠顆粒較小、吸附效率高，適用于法醫(yī)DNA實驗室常見生物檢材的提取。微量檢材DNA提取試劑盒配合AutoLys STAR自動化工作站可自動完成樣本裂解、磁珠吸附、洗滌和洗脫純化步驟，樣本完全閉蓋裂解，杜絕交叉污染，無需人工進行離心、過濾等操作，在本實驗中得到了較理想的檢出效率。隨著犯罪分子反偵查意識不斷增強，案件現(xiàn)場遺留的常規(guī)檢材越來越少，辦案人員逐漸將勘查重點轉向微量物證，而這類檢材的檢驗結果對案件定性乃至偵破起著關鍵作用。該工作平臺加入了超濾步驟，使模板得到充分富集、濃縮，在本實驗中針對接觸類檢材，特別是觸摸類檢材的檢出率同比本實驗室以往檢測、高林林等[4-5]檢測結果均有大幅提升。

在使用該工作平臺中我們發(fā)現(xiàn)，該平臺確能實現(xiàn)大通量檢驗的目的，對于現(xiàn)場大量生物檢材的送檢，操作人員只需將樣本檢材放入指定位置，啟動軟件即可自動完成DNA提取，實現(xiàn)了全系統(tǒng)的自動化，無需再行人工干預，有效節(jié)約了寶貴的人力；同時，該平臺還引入了二維碼，避免了人為差錯，可保證檢材從進入實驗室到得出DNA檢驗結果，中間每一步過程都有記錄，都可以得到追溯，適應了當前實驗室開展認可與資質認定工作的要求。

綜上所述，本研究利用自動化工作站建立的標準化流程，可以批量提取常見案件中生物檢材DNA，特別是應用于侵財類案件普遍送檢接觸類檢材的提取，不僅具備高效、穩(wěn)定、操作簡便、有效防控污染等特點[9]，減少人力資源，易于實現(xiàn)檢驗的標準化、規(guī)范化和自動化，且該自動化工作站為模塊化設計，便于后期根據(jù)工作需求進行升級，可在常規(guī)檢案之外的檢測工作中得到便捷應用。

[1]匡金枝，聶同鋼，楊智，等.法醫(yī)物證DNA自動化檢驗技術體系的研究[J].中國法醫(yī)學雜志，2009，24（3）：165-167.

[2]中華人民共和國公安部.人類DNA熒光標記STR分型結果的分析及應用：GA/T 1163—2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

[3]劉亞舉，張麗娟.自動化工作站批量提取現(xiàn)場生物檢材DNA的應用[J].刑事技術，2014，（2）：60-61.

[4]高林林，洪亮，葉慧薇，等.脫落上皮細胞類生物檢材的自動化提取[J].刑事技術，2011，（2）：14-15.

[5]王琴，章申峰，李佑英，等.微量脫落細胞DNA檢驗方法的比較分析[J].刑事技術，2014，（4）：54-55.

[6]張瓊予，丁梅，王保捷，等.DNA提取自動化工作站在法醫(yī)學領域的應用[J].中國法醫(yī)學雜志，2010，25（1）：40-42.

[7]劉莉，王衛(wèi)華，唐劍鋒.磁珠法在自動化核酸提取工作站中的應用[J].法醫(yī)學雜志，2013，29（2）：144.

[8]易勇，敬華.免疫磁珠分離技術在醫(yī)學檢驗中的應用[J].總裝備部醫(yī)學學報，2010，12（4）：239-241.

[9]孫大成，孫善永，姜曜恒，等.應用自動化工作站批量提取生物檢材DNA[J].法醫(yī)學雜志，2011，27（1）：54-55.

DF795.2

B

10.3969/j.issn.1004-5619.2016.06.016

1004-5619（2016）06-0455-02

2016-05-10）

（本文編輯：張素華）

王永清（1973—），男，主任法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)物證學檢案和研究；E-mail：vt73@163.com