dna提取技术在法医学的应用与进展

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1、DNA提取技术在法医学的应用与进展【摘要】DNA鉴定技术在现代法医物证检验中有着广泛的应用，其应用分子生物学的方法，对犯罪现场遗留的生物物证所含的DNA与犯罪嫌疑人的DNA样本进行比对，鉴定DNA结构是否相同，从而对生物物证是否来自于犯罪嫌疑人作出评价。不过大多犯罪现场遗留的生物样本存在着许多不利于法医提取的因素，比如腐败、变质、污染等。本文就现场DNA提取纯化技术方面来介绍当今法医学的技术进展。【关键词】DNA提取硅珠磁珠自从20世纪80年代DNA技术问世以来，改变了过去对生物物证的检验只能“否定”

2、不能“认定”的历史。利用DNA鉴定技术，可以直接“认定”犯罪现场的血迹、精斑、毛发、唾液斑等生物检材是否为犯罪嫌疑人所留，从而为案件的侦破、诉讼提供有力的证据。目前，DNA鉴定技术在生物物证检验中的应用非常广泛，在伤害、强奸、交通肇事、亲子鉴定等刑事或民事案件中，现场遗留的血迹、精斑、骨骼、肌肉、毛发、唾液斑、尿斑、指(趾)甲、汗液指纹等生物物证都是DNA鉴定的常见检材，DNA鉴定结论是许多刑事案件的重要证据之一。众所周知，要想对DNA进行鉴定，必须得到足量且纯净的DNA样本，DNA提取纯化技术是法医

3、DNA检验的第一个步骤，也是最关键的步骤。从犯罪现场提取的血痕或精斑，或者是从嫌疑人或亲缘鉴定中提取的血液样本，这些生物检材中除了DNA外还包括许多物质，在分析DNA之前，必须将DNA同其他物质分离开来。可以说，能否成功进行DNA检验取决于能否从生物检材中获得高质量DNA。尤其对于腐败、变质、污染等各种条件下的现场生物检材，DNA的提取质量将直接关系到DNA检验的成败。目前法医DNA实验室最常见的2种DNA提取方法是：酚-氯仿提取法、CHELEX提取法。虽然这些方法是被广泛应用于法医学检材，但是不得不

4、承认，他们各自都有着不可避免的缺点。酚-氯仿提取法：在DNA提取过程中，涉及到一些危险的化学物质，耗时。而且有些色素和泥土中能被醇沉的杂质不易被去除。同时，由于操作中涉及到多次转移样本，这样很容易造成DNA丢失，DNA提取率低，增加错误或污染的几率。[2]CHELEX提取法：该方法虽然提取DNA量较多，但对微量、污染的检材效果欠佳。而且该方法提取的DNA中常存在PCR扩增抑制物，且不宜长期保存，这些都可能使扩增效率下降或扩增失败。[1-3]由此看到，虽然这些方法可以提取出较多的DNA样本，但是由于提取

5、纯度较低，含有较多PCR抑制物，影响了接下来的扩增过程，这样也就影响了DNA的检验。所以如何能提取出较纯净的DNA显得十分的必要。在此，我想介绍两种更为有效的DNA提取纯化技术。1以二氧化硅为基础的提取纯化法这种方法是近几年才发展起来的高通量DNA提取纯化方法。其中最多见的就是以硅珠或硅膜为基础的提取方法。其基本原理是[4-6]，核酸在高浓度高离液盐例如氢氯酸胍、硫氰酸胍、碘化钠和高氯酸钠环境中，通常用的是硫氰酸胍，选择性地吸附在类似玻璃珠的硅支持物上。这些高离液盐可破坏液态水中的氢键网格，使变性的蛋

6、白质和核酸比其在折叠或配对结构的情况下更具有热力学稳定性[7]。由于硫氰酸胍是高性能的蛋白质变性剂，可以使蛋白质与DNA分离，在硅支持物吸附前高速离心可以将变性的蛋白质、杂质等不容物除去，吸附后漂洗可以将溶液中的PCR抑制物除去，因此提取的DNA比较纯，速度快，且不会受检材条件影响。实验表明[8]，0.5-1μL新鲜血液就可以提取出足以成功扩增的DNA。在不同的检材，如新鲜脑组织、皮肤、泥土上血迹、深色布血迹、火场尸体骨松质、深色布混合斑中提取的DNA均可成功扩增，不受检材种类的影响。同时，通过对CH

7、ELEX法，酚-氯仿法和二氧化硅膜法3种DNA提取法在污染严重混合斑分型中的应用效果的比较[2]，发现二氧化硅膜纯化技术可以有效去除PCR抑制物，提取的DNA扩增效果明显优于CHELEX法和酚-氯仿法，具有较高的应用价值。2纳米磁珠法纳米科技是近年来国际上最为活跃的研究领域之一，取得了诸多举世瞩目的成就，尤其是在解决生物学、医学难题上展示了广阔的应用前景。磁性纳米技术是纳米技术的一个分支，对于DNA提取技术而言，磁性纳米技术将具有常规提取方法所无法比拟的独特优势，因此将磁性纳米技术应用在法医学界将有着

8、广泛的前景。而磁珠提取法就是其中最常见的方法。磁珠的主要制作步骤是这样的[9]：首先制备5-8nm的磁性纳米粒子，使其具有很高的磁场响应能力和超顺磁特性，能够通过改变外磁场实现纳米调控；然后利用包覆技术，对磁性纳米粒子进行包覆，为进一步修饰功能团提供载体，减少与生物组织的非特异性作用，对内部的磁性纳米粒子起到保护作用；接着利用表面化学修饰技术，连接可特异地与DNA发生作用的功能团[10]，修饰的功能团必须具有对DNA可逆吸附的特性，从而实现控制DNA吸附