science >> Wetenschap >  >> Biologie

Professor forensisch onderzoek onderzoekt nieuwe technologie om DNA-detectie te verbeteren

Afgestudeerde forensische student Amber Vandepoele (voor) en onderzoeksassistent-professor Mike Marciano evalueren gegevens van het DEPArray-systeem. Krediet:Universiteit van Syracuse

Marciano, onderzoeksdirecteur voor het Forensic and National Security Sciences Institute (FNSSI) in het College of Arts and Sciences, heeft onlangs bijgedragen aan het rapport van het National Institute of Justice Forensic Technology Centre of Excellence van mei 2022, "A Landscape Study Examining Technology and Automation for Differential Extractie en spermascheiding voor onderzoeken naar seksueel geweld." Marciano, een materiedeskundige die zijn doctoraat behaalde in Syracuse, schreef een sectie met de titel "Syracuse University onderzocht het gebruik van het DEPArray-systeem om uitdagende monsters van seksueel geweld te beoordelen."

In de eenvoudigste bewoordingen omvat de huidige methode voor het verzamelen van forensisch bewijs van slachtoffers van seksueel geweld het ophalen van monsters, die vervolgens worden getest op DNA. Als DNA wordt gevonden, wordt het ingevoerd in het DNA-indexsysteem van de FBI, waarmee wetshandhavers kunnen zoeken naar overeenkomsten die mogelijke daders kunnen identificeren, zaken aan elkaar kunnen koppelen of andere kritieke informatie kunnen verstrekken die kan helpen bij het oplossen van misdaden. Dit is lange tijd het standaardproces van DNA-testen geweest, maar het is tijdrovend en biedt doorgaans niet de mogelijkheid om DNA te detecteren van zeer kleine monsters of monsters die meer dan 72 uur na een aanranding zijn verstrekt.

In 2013 werd Marciano benaderd door een voormalige collega die hem vroeg of hij misschien geïnteresseerd was in het testen van een nieuw apparaat met de mogelijkheden om DNA beter te detecteren. Marciano heeft zijn carrière aan dit soort werk gewijd en is begonnen in een misdaadlab in het Onondaga County (New York) Center for Forensic Science. Daarna werd hij senior wetenschapper bij onderzoeks- en ontwikkelingsbedrijf SRC voordat hij naar de universiteit ging, waar hij nu in het buitenland onderzoek doet voor FNSSI. De kans om deze nieuwe technologie te proberen was iets wat hij niet kon weigeren.

Het DEPArray NxT-systeem is gemaakt door het Italiaanse bedrijf Manarini Silicon Biosystems voor gebruik in kankeronderzoek, maar sindsdien is gebleken dat het aanvullende toepassingen heeft. Volgens Marciano scheidt het de epitheelcellen (of huidcellen) en zaadcellen voorafgaand aan extractie via een proces dat sneller en efficiënter het totale aantal epitheelcellen en spermacellen kan berekenen, evenals de hoeveelheid DNA in een monster, terwijl ook mogelijke onzuiverheden worden verwijderd.

Bovendien maakt de DEPArray het mogelijk om DNA te identificeren, zelfs wanneer er zeer kleine spermamonsters worden gevonden, van monsters die na 72 uur zijn genomen of in gevallen waarin er gemengde monsters zijn met meerdere bijdragers - dingen die de huidige methoden vaak niet kunnen detecteren.

"Bij FNSSI hebben we tot 200 runs op deze instrumenten voltooid. We weten hoe ze werken, van voor tot achter, en we hopen de gevoeligheid voor de forensische gemeenschap te vergroten en mogelijk zelfs diensten te verlenen", zegt Marciano. "Het is onze missie om innovatie in forensische genetica te blijven ondersteunen en vooruit te helpen. Het is opwindend werk!"

Hoewel de technologie die wordt aangeboden door DEPArray veelbelovend is, is de uitdaging dat de resultaten ervan momenteel niet worden geaccepteerd in een rechtbank.

"De reeds bestaande methoden zijn beproefd en waar, en er is altijd weerstand tegen verandering", zegt hij over de normen van het rechtssysteem. "Academische onderzoekers zoals ik moeten genoeg bewijsmateriaal achter deze nieuwe technologie verzamelen om te bewijzen dat het echt goed genoeg werkt om deel uit te maken van standaard juridische processen en over te stappen naar de forensische wereld."

Ondertussen blijft hij, met de hulp van studenten van FNSSI, de mogelijkheden van het DEPArray-systeem testen en documenteren.

"Onze studenten zijn de eersten ter wereld die deze technologie in een forensische setting gebruiken", legt Marciano uit. "Ze krijgen de ervaring die in elk misdaadlab ter wereld wordt gedaan via FNSSI en kunnen dat ook vergelijken met de methoden die we zien met de DEPArray. Onze studenten gaan na hun afstuderen aan de slag met ervaring uit de eerste hand in deze doorbraak technologie. En ik denk graag dat ze die ervaring zullen gebruiken om forensisch onderzoek als dit nog verder te brengen."

Marciano is van plan zijn werk bij DEPArray voort te zetten, nadat hij al twee artikelen heeft gepubliceerd en aan een derde heeft gewerkt, terwijl hij ook subsidies van het National Institute of Justice aanvraagt ​​om toegang te krijgen tot aanvullende financiering om zijn onderzoek op dit gebied te ondersteunen.

"De hoop is dat de DEPArray binnenkort een game changer zal worden bij het onderzoeken van kritisch biologisch bewijs in gevallen van seksueel geweld dat een echt verschil zal maken voor slachtoffers en die in de forensische wetenschappelijke gemeenschap", zegt hij. "Het is fascinerend en belangrijk, en ik heb het voorrecht om er deel van uit te maken." + Verder verkennen

Eerste machinale benadering van forensische DNA-analyse