science >> Wetenschap >  >> Chemie

Lab-on-a-chip helpt bij het zoeken naar menselijk DNA op plaats delict

Krediet:CC0 Publiek Domein

Dankzij het werk van de Universiteit Twente Ph.D. kandidaat Brigitte Bruijns, plaats delict kunnen nu ter plaatse worden gecontroleerd op de aanwezigheid van menselijk DNA. In haar Ph.D. stelling, ze beschrijft een lab-on-a-chip die snel aangeeft of een op een plaats delict ontdekt spoor menselijk DNA bevat en, dus, of het in het laboratorium moet worden onderzocht.

Elk jaar, het Nederlands Forensisch Instituut (Nederlands Forensisch Instituut, NFI) voert meer dan 100, 000 DNA-analyses. De helft daarvan levert geen bruikbare DNA-profielen op en is alleen geschikt voor de prullenbak. Dat is straks verleden tijd dankzij het lab-on-a-chip dat Bruijns onderzocht. Deze technologische doorbraak geeft duidelijk aan of een door een politieagent of forensisch deskundige gevonden spoor nader onderzoek waard is. Het antwoord 'NEE' betekent dat hij of zij direct verder moet gaan en elders moet zoeken naar bruikbare sporen. Het antwoord 'JA' betekent dat er menselijk DNA aanwezig is en dat het spoor naar het forensisch laboratorium wordt gebracht voor DNA-profilering.

Deze indicatieve screening gebeurt met een lab-on-a-chip, een minuscuul apparaatje waarop verschillende laboratoriumtechnieken zijn geïntegreerd. Het apparaat heeft slechts een minimaal monster nodig om een ​​spoor te kunnen analyseren. Het gesloten systeem maakt directe analyse op de plaats delict mogelijk en het risico op (kruis)besmetting wordt sterk verminderd.

In haar Ph.D. stelling, Bruijns beschrijft de vijf stappen die op de lab-on-a-chip zijn geïntegreerd:

  1. bemonstering. Forensische experts gebruiken momenteel wattenstaafjes, die lijken op wattenstaafjes, om monsters te nemen en dit is waar. Er blijven veel cellen achter op het wattenstaafje en zijn er niet meer uit te halen.
  2. De opwerking van het DNA-monster. Of, met andere woorden, de lysis van cellen. Dit is het afbreken van cellen om bij het DNA te komen, eventueel gevolgd door extractie en zuivering.
  3. In praktijk, er zijn vaak kleine hoeveelheden DNA op een plaats delict. Amplificatie van het DNA is dus noodzakelijk.
  4. detectie, die vaak wordt gerealiseerd met behulp van een fluorescerende kleurstof. Hier, de lab-on-a-chip geeft het antwoord op de vraag of er wel of geen menselijk DNA aanwezig is.
  5. Opslag van het DNA voor verdere analyse in het laboratorium.

"Deze lab-on-a-chip is als een soort zwangerschapstest, Bruijns zegt. "Forensische experts zien binnen 30 minuten een 'JA' of 'NEE'. Het feit dat de helft van alle monsters niet resulteert in een menselijk DNA-profiel, en zijn daarom waardeloos, is erg frustrerend voor professionals in de forensische wereld. Het onderzoeken van alle redenen hiervoor zou een studie op zich zijn. Het nemen van monsters vereist meer onderzoek. Veel monsters bevatten weinig DNA en de kans op een goed profiel hangt nauw samen met de hoeveelheid DNA die je hebt. Het monster kan beschadigd zijn, bijvoorbeeld, als het erg heet en vochtig is of als het monster wordt blootgesteld aan veel UV-licht."

Volgens Bruijns haar apparaat is het eerste in zijn soort in de wereld van forensisch onderzoek. "Er zijn al tests die ter plaatse kunnen worden uitgevoerd om aan te tonen of een monster menselijk bloed bevat, speeksel, sperma of urine, maar deze studie beschrijft de voorgaande stap in het proces."

In theorie, Bruijns' onderzoek zou enorme veranderingen teweeg kunnen brengen in de beroepspraktijk van forensisch onderzoek. Politieagenten en forensisch onderzoekers zullen moeten leren omgaan met het lab-on-a-chip en de kans op bruikbare DNA-profielen wordt groter.

Brigitte Bruijns voerde haar onderzoek uit in samenwerking met het NFI. Bruijns studeerde af aan de bacheloropleiding Advanced Technology en de lerarenopleiding scheikunde aan de Universiteit Twente en rondde vervolgens de master Forensic Science af aan de Universiteit van Amsterdam. Bruijns doceerde ook voor de opleiding Forensic Research van Saxion Hogeschool.