Судебно-медицинское тестирование ДНК широко используется для установления связи между лицами и преступлениями, установления отцовства, раскрытия дел о пропавших без вести, выявления жертв в вооруженных силах и массовых смертельных исходов, а также для составления генеалогических историй. Как правило, квалифицированному специалисту в надлежащим образом оборудованной лаборатории требуется 1-2 дня для извлечения ДНК из образца, количественной оценки количества, создания нескольких копий определенных генетических последовательностей (амплификация ПЦР), а затем создания уникальной «подписи ДНК». физическому лицу.
Однако, когда неочищенные образцы являются источником желаемой ДНК, примеси и частицы, смешанные с генетическим материалом, могут серьезно затруднить считывание полной и точной подписи ДНК. Дополнительные этапы очистки, необходимые для обычных средств обработки неочищенных образцов, таких как фильтрация, не только увеличивают время обработки, но также имеют тенденцию к уменьшению количества и концентрации доставленной ДНК, что затрудняет или делает невозможным идентификацию человека.Новый метод NIST / ARA основан на методе, который команда впервые разработала четыре года назад для сырых проб, который называется «градиентный элюционный электрофорез с движущейся границей» или GEMBE.
GEMBE разделяет определенные компоненты образца молекулярным «перетягиванием каната». Образец толкается в одном направлении электрическим полем, а в другом — противотоком буферного раствора. Постепенное уменьшение потока буфера позволяет выбранным компонентам образца проходить в микрофлюидный канал для анализа.
Нежелательные компоненты неочищенной пробы не допускаются.Для работы с ДНК исследователи модифицировали GEMBE таким образом, что два разных буферных раствора — один с ионами, которые движутся быстро, а другой с ионами, которые движутся медленно во время электрофореза, — помещались в отдельные резервуары, соединенные микроканалом.
Когда неочищенный образец суспендируют в растворе медленных ионов и прикладывают электрический ток, ДНК в образце перемещается в микроканал и концентрируется на границе раздела между двумя буферами. Нежелательные примеси и частицы, в том числе те, которые могут препятствовать амплификации ПЦР, остаются позади. Собранную ДНК можно количественно определить непосредственно в микроканале, а затем доставить во флакон для дальнейшей обработки.Чтобы продемонстрировать судебно-медицинские возможности своей новой техники, команда NIST / ARA извлекла, очистила, количественно оценила и сконцентрировала геномную ДНК человека как из чистых, так и из грязных буккальных (щечных) мазков.
В обоих случаях процесс дал полные подписи ДНК.