國產雙線DNA實驗室設計及應用

李鹍 許毅 貴州省清鎮市公安局

引言

隨著DNA檢驗技術的不斷發展及各級公安機關運用DNA偵查破案意識的不斷增強，現場勘查的生物物證和采集的人員血樣逐年上升，DNA檢驗案件數量大幅增加，但國內具有DNA實驗室的公安機關主要集中在各省區地級市，各縣級公安機關需將DNA物證送至上級公安機關DNA實驗室進行檢驗，送檢檢驗時間過長，造成大量案件積壓，辦案效率低下[1]。隨著我國治安形勢的好轉，大案要案明顯減少，但以入室盜竊案為代表的盜搶騙案件在總案件中的占比卻有上升趨勢，由于犯罪嫌疑人反偵察意識的增強，此類盜竊案現場足跡、指紋、視頻監控等常規痕跡物證缺乏[2]，現場脫落細胞的DNA檢驗可以有效彌補上述不足，成為偵破此類案件的關鍵技術手段。

清鎮市公安局立足于盜搶騙案件的高發態勢，以國產GA118-16A遺傳分析儀為核心設備建成了雙線DNA實驗室，以DNA實驗室為抓手，強化現場勘查、現場生物檢材的發現提取和生物物證提取檢驗，著重提高脫落細胞的檢出率，現場提取物證后及時送至DNA實驗室，及時檢驗，強調“更快地破小案”，重點打擊盜搶騙案件，破獲了一批有影響力的盜搶騙案件，打壓了犯罪分子的囂張氣焰，增強了人民群眾的安全感和幸福感。

一、實驗室設計及運行方案

參照《公安機關DNA實驗室等級評定辦法（試行）》要求，清鎮市公安局的法醫DNA實驗室在原辦公樓擴建，依據三級DNA實驗室標準建設，總面積281平米，根據檢材類型分為常量（人員樣本）生物檢材、微量生物檢材兩條檢測線，設計了受理室、案件分析室、洗消室、試劑配置室、耗材室、檢材預處理室、常量檢材處理室、微量檢材處理室、前加樣室、擴增室、后加樣室、測序室十二個實驗區間，如圖1所示，受總面積限制，除提取環節對常量檢材和微量檢材進行物理分區外，其余加樣、擴增、檢材環節均采用兩套獨立設備分時段檢測的方式避免交叉污染。整個實驗室區間實行單向流程，在常量檢材、微量檢材處理室與前加樣室之間設立風淋門，從檢材預處理室開始，每個實驗區間之間都設立傳遞窗，避免檢驗人員本身DNA及實驗區間氣溶膠的污染。本實驗室為保證實驗室環境，定期清潔、紫外消毒、通風。對提取、處理檢材的器械如剪刀、鑷子等進行嚴格的消毒，配有專業的洗消設備和高溫干燥箱，避免器械對物證的DNA污染。整個實驗室區間的設計和配備的實驗設備可以很好的避免外來性DNA及實驗室區間等交叉污染的可能性。

實驗室主要使用的試劑有M48磁珠提取試劑、Identifiler Plus和DNATyper-19擴增試劑盒；主要設備有一臺32通道核酸自動提取儀、四臺PCR擴增儀（常量、微量檢材擴增各兩臺）以及兩臺GA118-16A型遺傳分析儀分別用于常量檢材DNA、微量檢材DNA的檢測。實驗室還配有奧林巴斯電子顯微鏡一臺，生物檢材發現設備一套，可進行鏡檢，實物檢材上如接觸性DNA、血跡、唾液斑、精斑等的發現及處理。實驗室配套設施包括排水、電氣、空調與通風（凈化空調系統）、弱電系統（空調控制系統、電話系統、網絡系統、監控系統、門禁系統）、實驗臺柜（含通風柜）等。本實驗室在交付運行前，特邀貴州省公安廳和貴陽市公安局DNA實驗室的專家一同參與驗收，重點對各實驗區間的密閉性、氣壓及空調系統進行檢查，檢驗空調的凈化能力是否能很好的避免實驗室氣溶膠的污染；實驗室的備用電源是否能在應急狀態下保證擴增、電泳的有序進行；對國產GA118-16A型遺傳分析儀用已知標準品9947A進行現場檢測，檢驗其靈敏度。

本實驗室于2019年底通過實驗室資質認證，現有法醫物證專業民警3人，事業編制輔警3人，在貴陽市公安局DNA實驗室及貴州省公安廳DNA實驗室參加了學習培訓。日常工作由一名民警帶一名事業輔警開展實驗，DNA數據由民警審核及出具鑒定文書，定期組織實驗人員進行理論學習及實驗操作考核。民警還參與案件的現場勘查，在現場勘查中積累生物檢材的發現及提取能力，提高實驗室的DNA檢出率。因本實驗運行檢案時間不長，DNA的發現和提取能力還需在實際檢驗工作中總結經驗，在案件現場中去實際操作發現提取生物檢材。為避免外來性DNA及實驗室區間DNA的污染，實驗室建立現場勘查人員及實驗室檢驗人員的DNA質控數據，定期提取實驗室用水、實驗室臺面、提取器械進行檢材，排查污染源及檢驗實驗室環境是否干凈。實驗室運行耗材，提取、擴增試劑等由專人保管，并制定臺賬。實驗室從案件受理到鑒定文書的發放嚴格按照實驗室資質認定標準運行日常檢驗工作，制定案件受理、檢材登記、檢材預處理記錄、擴增、電泳等臺賬，保證數據的真實性、唯一性、可溯源性。如有疑問可以很快查出問題、及時修正。整個實驗的操作流程嚴格按照法醫生物物證及DNA現行標準進行，并制定詳細實驗流程記錄，實驗數據由實驗操作者確認，并由本專業授權簽字人進行最終復核后制定物證鑒定文檔，最后由技術室負責人審核物證鑒定文檔無誤簽字同意后方可出具鑒定文書給辦案單位。

二、實戰應用

在盜搶騙案件中由于犯罪嫌疑人反偵察意識的增強，通常采用戴手套、躲避監控、不攜帶通信工具等手段躲避偵查，給案件偵破帶來困難，仔細勘驗現場、提取遺留的脫落細胞進行DNA檢驗是偵破此類案件的有效手段，清鎮市公安局DNA實驗室投入運行以來，現場勘查中加大了生物檢材的發現及提取，并在第一時間內將有價值的生物檢材送至DNA實驗室進行檢驗，通過現場生物檢材的發現并及時的檢驗破獲多起此類案件，接下來，列舉兩個案例來說明。

（一）案例介紹

案例1：2019年8月12日，清鎮市公安局刑事科學技術室接110指揮中心指令，市區某商務酒店前臺被搶劫；

案例2：2019年9月18日凌晨，清鎮市某鄉熊某報案稱其保險柜被人盜走，保險柜中有現金60000元。

兩起案件發生后調取的監控畫面人像模糊，不能第一時間通過視頻監控鎖定嫌疑人，給偵查帶來了很大的困難。通過勘查人員仔細的現場勘查，并延伸勘查范圍，在現場及嫌疑人可能逃跑的路線上發現了極有檢驗價值的物證檢材，第一時間送往DNA實驗室檢驗。

（二）DNA檢驗

1.檢材種類

案例1中現場提取了嫌疑人接觸過的手機數據線，前臺抽屜上的擦拭物，以及嫌疑人作案時所用的絲襪和刀。

案例2中現場提取了被嫌疑人破壞的保險柜碎片數個，其中包括保險柜把手、數碼鍵盤等，以及嫌疑人從現場帶走的鮮橙多飲料瓶口上的擦拭物。

對上述兩起案件的檢材進行擦拭，剪取處理進行DNA檢驗。

2.DNA提取

將裝有處理過的現場檢材EP管中加入200 μlG2裂解液、15 μl10mg/ml蛋白酶K，振蕩混勻，56℃振蕩頻率1100rpm加熱裂解1小時30分鐘后，加入3倍體積MTL吸附液、30ul磁珠，室溫下放置翻轉混勻儀混勻10分鐘，倒掉管內液體，加入80%乙醇溶液漂洗3次，65℃振蕩頻率1100烘干后加入30 μl去離子水，75℃加熱8分鐘后將其置于磁力架上吸出溶液得到所需DNA后待擴增。

3.PCR擴增

采用Identifiler Plus試劑盒10 μl體系，模板4 μl進行擴增，擴增循環為29次。

4.電泳

使用國產GA118-16A型遺傳分析儀電泳。

5.檢驗結果

使用ID-X分析軟件對擴增產物電泳結果進行分析。案例1在絲襪、刀上檢出單一的男性DNA分型，手機數據線的擦拭物及前臺抽屜上的擦拭物上檢出混合DNA分型，均包含絲襪和刀上檢出的單一男性DNA分型。

案例2在鮮橙多飲料瓶口擦拭物上檢出單一男性DNA分型，保險柜把手及數碼鍵盤上檢出混合DNA分型，其余保險柜碎片上未獲得完整的DNA分型。

6.DNA數據庫比對

將兩起案例獲得的單一男性DNA分型輸入DNA數據庫比對，均成功比中犯罪嫌疑人。兩起案例檢材獲得的單一DNA分型結果如圖2、3所示。

三、討論

兩起案例DNA分型比中的嫌疑人信息在第一時間推送給偵查后，均在案發后24小時內鎖定并抓獲了嫌疑人。在視頻監控沒能發揮作用的情況下，這兩起案例的成功破獲得力于現場生物檢材的及時送檢，這足以說明現場勘查提取的生物檢材如不第一時間送檢，長期擱置會造成DNA降解的可能；在送上級公安機關DNA實驗室的過程中，路程的遠近、溫度的影響等因素也會造成DNA的損耗影響檢驗結果。上級公安機關DNA實驗室的工作任務重，大案要案多，面對下級公安機關送檢的大量檢材，亦不能第一時間檢驗，造成了一般盜竊等小案件的檢材不能第一時間檢驗，不能為破案及時提供有效信息。

類似上述盜竊案現場的脫落細胞檢驗時間非常關鍵，從實際檢驗情況看，超過兩周后的檢材基本無法檢出。王琴等通過780份脫落細胞的檢驗發現，超過一周的脫落細胞檢出率明顯降低[3]，對于脫落細胞檢材應盡早送檢、及時檢驗，有條件的區縣級公安機關建立DNA實驗室可以很好的解決上述檢驗不及時的問題。區縣一級公安機關建立DNA實驗室有效的解決了生物檢材檢驗的時效性問題。

清鎮市公安局DNA實驗室自成立至今，共受理案件300多起，各類檢材600多份，國產GA118-16A型遺傳分析儀在實際應用對各類檢材具有良好的適應性[4]，基因分型結果準確，圖譜清晰，靈敏度高，重復性、穩定性好，對Identifiler Plus、DNATyper-19等進口和國產擴增試劑盒的適應性良好。