In een poging om haarvergelijking een meer bruikbare techniek te maken voor het onderzoeken van misdaden, wetenschappers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) hebben een nieuwe manier ontwikkeld om haareiwitten op te lossen zonder ze te vernietigen. Eenmaal in oplossing, de eiwitmoleculen van twee haren kunnen worden geanalyseerd en vergeleken, opleverende doelstelling, kwantitatieve resultaten.

Haar kan een uitstekend forensisch materiaal zijn omdat het lang meegaat. Zelfs archeologische vindplaatsen kunnen intact haar opleveren. Vergelijk dat met DNA, die relatief snel afbreekt, vooral bij blootstelling aan de elementen.

Maar het feit dat haar zo duurzaam is, maakt het moeilijk om mee te werken. Haar bestaat uit eiwitvezels, keratine genoemd, die aan elkaar zijn gevlochten als draden in een kabel. Die eiwitkabels worden vervolgens gevlochten tot nog grotere kabels die moeilijk op te lossen zijn zonder de keratine te verliezen.

Maar, zei Zheng Zhang, een NIST-onderzoekschemicus en co-auteur van de studie, "Onze methode levert voldoende keratine op voor analyse, zelfs als we beginnen met een zeer kleine hoeveelheid haar."

Tot nu, protocollen voor het oplossen van haarkeratine vereisten ongeveer 10 milligram (mg) haar, of ongeveer 100 strengen van 5 centimeter (cm) - een hoeveelheid die waarschijnlijk niet op een plaats delict wordt gevonden. De nieuwe methode, onlangs beschreven in de Tijdschrift voor Forensische Wetenschappen , vereist slechts een enkele haarlok van 5 cm.

Methoden voor het vergelijken van haareiwitten moeten nog worden gevalideerd voordat ze in de rechtbank kunnen worden gebruikt, waar leven en vrijheid op het spel kunnen staan. Maar deze nieuwe methode voor het oplossen van haarproteïne neemt een groot obstakel weg.

Forensische wetenschappers analyseren al tientallen jaren haar door monsters visueel te vergelijken onder een microscoop. Vroeger, sommige experts hebben getuigd dat haar van een plaats delict afkomstig was van een specifiek persoon. dergelijke beweringen, die ertoe kunnen hebben geleid dat onschuldige mensen ten onrechte zijn veroordeeld, niet langer als wetenschappelijk geldig worden beschouwd. Vandaag, microscopische haarvergelijking wordt op een beperktere manier gebruikt, niet om verdachten te identificeren, maar om ze uit te sluiten.

In recente jaren, forensische wetenschappers hebben ook een soort genetisch materiaal in haar geanalyseerd dat mitochondriaal DNA wordt genoemd. Dit type DNA kan helpen bij een onderzoek, maar in tegenstelling tot gewoon DNA, het kan niet worden gebruikt om een ​​persoon te identificeren.

Echter, proteomics - de studie van alle eiwitten in een organisme of een deel van een organisme, in dit geval, haar—kan worden gebruikt om een ​​persoon te identificeren. Eiwitten zijn opgebouwd uit bouwstenen, aminozuren genaamd, die in een bepaalde volgorde aan elkaar zijn geregen, als kralen aan een touwtje. in haar, die sequenties variëren enigszins van persoon tot persoon, en omdat ze in onze genen zijn gecodeerd, het zijn permanente kenmerken van onze identiteit.

in 2016, onderzoekers van het Lawrence Livermore National Laboratory toonden aan dat deze variaties kunnen worden gebruikt om haareiwitten met wiskundige precisie te vergelijken. Echter, het extraheren van keratine uit het haar vereiste meerdere weken, slijpen en chemische behandelingen. Omdat er bij elke stap wat keratine verloren gaat, er was relatief veel haar nodig om er genoeg van te herstellen voor analyse.

Door een reeks proeven, de NIST-onderzoekers ontwikkelden een eenstapsmethode waarbij het haar wordt verwarmd in een oplossing met wasmiddel. Omdat het nieuwe proces slechts één stap omvat, meer proteïne wordt teruggewonnen uit een bepaalde hoeveelheid haar. Zodra de keratine is geëxtraheerd, ze kunnen worden geanalyseerd met behulp van standaardmethoden voor proteomische analyse, wat inhoudt dat ze door een instrument worden geleid dat een massaspectrometer wordt genoemd.

Naast de ontwikkeling van het nieuwe oplosprotocol, de onderzoekers identificeerden 12 nieuwe genetisch bepaalde variaties in menselijk haar. Deze moeten nog worden geverifieerd met genetische studies, maar, zei NIST-onderzoekschemicus en co-auteur Meghan Burke, "Meer vergelijkingspunten zullen nauwkeurigere resultaten betekenen."

Vooruit gaan, de onderzoekers hopen aanvullende variaties in haareiwitten te identificeren. Ze werken ook samen met genetici van NIST om keratinevariaties in kaart te brengen in de genetische sequenties die ze veroorzaken. Dat maakt vergelijkingen mogelijk, niet alleen van het ene haar met het andere, maar van een haar tot een DNA-monster. Met andere woorden, als op de ene plaats delict een haar wordt gevonden en op een andere een bloedvlek, onderzoekers zouden kunnen beoordelen of ze van dezelfde persoon afkomstig waren.

"Door haareiwitten te analyseren, kunnen forensische wetenschappers enkele zeer belangrijke vragen beantwoorden die ze eerder niet konden beantwoorden, ' zei Burke.