GA118-24B遺傳分析儀性能驗證

彭清晨 程昱 李慶慶 楊光

1. 四川省成都市公安局溫江區(qū)分局 2. 四川省成都市公安局

引言

DNA分型技術(shù)自1989年開始應(yīng)用于我國的偵查破案和庭審證據(jù)，經(jīng)過三十多年的發(fā)展，技術(shù)水平和應(yīng)用范圍不斷提高和拓展，DNA實(shí)驗室數(shù)量與檢驗鑒定人員隊伍不斷增加和壯大，法醫(yī)DNA分型技術(shù)已經(jīng)成為法庭科學(xué)技術(shù)中科技含量最高、實(shí)用性最強(qiáng)的方法之一，檢驗鑒定結(jié)果得到了普遍采信[1]。

目前，法醫(yī)DNA實(shí)驗室主要通過熒光標(biāo)記全自動毛細(xì)管電泳檢測法對PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行電泳檢測、分析，采用的遺傳分析儀主要有美國AB公司的3130系列、3500XL系列、公安部第一研究所的GA118系列[2]。由于刑事偵查技術(shù)的特殊性，長期依賴進(jìn)口產(chǎn)品亦會制約相關(guān)技術(shù)工作的發(fā)展，而國產(chǎn)GA118系列遺傳分析儀發(fā)展歷史較短，市場占有率低。本文通過設(shè)計相關(guān)實(shí)驗，對比分析國產(chǎn)GA118-24B和進(jìn)口遺傳分析儀的性能，驗證GA118系列是否能滿足檢案需要。

一、儀器參數(shù)

本實(shí)驗室的遺傳分析儀為GA118-24B，對比遺傳分析儀為AB 3500XL，兩臺儀器的主要參數(shù)如表1所示。

表1 主要技術(shù)參數(shù)對比

二、驗證實(shí)驗

（一）9948熒光定量

為對國產(chǎn)GA118-24B遺傳分析儀與進(jìn)口遺傳分析儀進(jìn)行性能對比，首先需確認(rèn)待測樣本的DNA含量，選取3支商品化的9948進(jìn)行熒光定量，分別標(biāo)記為1、2、3號，并按下表進(jìn)行梯度稀釋，采用AB 7500PCR儀進(jìn)行熒光定量，實(shí)驗結(jié)果如圖1所示，根據(jù)實(shí)驗結(jié)果選擇2號樣本原液、1號樣本的1/2、1/4、1/8、1/16、1/32和3號樣本的1/32稀釋液作為測試樣本，詳見表2。

表2 9948梯度稀釋

圖1 PCR熒光定量結(jié)果

（二）樣本擴(kuò)增

將上述選定樣本分別編號為1～7號，每個樣本分為3份，采用AB公司的VeriFilerTM Plus PCR試劑盒進(jìn)行擴(kuò)增，按試劑盒說明書推薦的微量檢材模板量2ul及28個循環(huán)數(shù)進(jìn)行，擴(kuò)增體系及擴(kuò)增參數(shù)詳見表3、表4。

表3 樣本擴(kuò)增體系

表4 擴(kuò)增參數(shù)

（三）樣本檢測

將上述21個樣本及2個Ladder、1個陰性對照共24個樣本在AB 3500XL測序儀上進(jìn)行連續(xù)5次電泳，電泳參數(shù)如下：

進(jìn)樣電壓：1.8kv，進(jìn)樣時間：18s，采集延遲時間：1s，運(yùn)行電壓：15kv，運(yùn)行時間：1360s。

檢測完成后將上述樣本按同樣的電泳參數(shù)在GA118-24B遺傳分析儀上進(jìn)行檢測，電泳數(shù)據(jù)用GeneMapperTMID-X分析軟件進(jìn)行分析。

（四）結(jié)果分析

在GeneMapperTMID-X分析軟件中將峰值分析閾值設(shè)置為100RFU進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。樣本濃度為3.2ng/μl時，3500XL檢測得到的圖譜出現(xiàn)Off-scale，主峰標(biāo)識正確，GA118-24B檢測圖譜的主峰熒光強(qiáng)度過強(qiáng)被標(biāo)識為OL。樣本濃度為0.2ng/μl時，兩臺測序儀檢測得到的圖譜均開始出現(xiàn)擴(kuò)增不平衡、位點(diǎn)丟失的情況；樣本濃度為0.1ng/μl時兩臺測序儀檢測得到的圖譜均出現(xiàn)隨機(jī)擴(kuò)增、不平衡、位點(diǎn)丟失的情況。

分析結(jié)果表明，兩臺測序儀對同一擴(kuò)增產(chǎn)物的分型結(jié)果無明顯差異，但GA118-24B檢測得到的圖譜峰高較3500XL高。各濃度樣本電泳檢測圖譜主峰平均峰高柱狀圖如圖2所示。

圖2 不同濃度樣本檢測峰高

（五）極限檢測

將VeriFilerTMPlus PCR試劑盒中的Ladder進(jìn)行64倍稀釋，分別在GA118-24B與3500XL遺傳分析儀進(jìn)行電泳，驗證二者的檢測靈敏度，兩者均可檢出稀釋64倍后的Ladder峰型，GA118-24B檢測的峰高較高，可被軟件自動標(biāo)記，ABI 3500XL檢測的峰高較低，未被自動標(biāo)記，電泳結(jié)果如圖3、圖4所示。

圖3 Ladder64倍 稀釋后3500檢測圖譜

圖4 Ladder64倍 稀釋后GA118 -24B檢測圖譜

（六）實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用

2022年1月18日，停放在某廣場的三輛汽車車窗被砸，車內(nèi)貴重物品被盜。技術(shù)人員抵達(dá)現(xiàn)場后，經(jīng)過詢問受害人，分析作案時間等方法，鎖定一嫌疑車輛，發(fā)現(xiàn)該嫌疑車輛在逃逸過程中曾停車換過車牌，并將車牌丟在路邊垃圾桶內(nèi)，技術(shù)人員趕到車牌丟棄點(diǎn)進(jìn)行勘察，發(fā)現(xiàn)兩塊車牌及兩把彈弓，隨即送檢。

采用奧然硅膠膜DNA提取試劑盒對兩塊車牌及兩把彈弓擦拭物進(jìn)行純化提取、VeriFilerTMPlus PCR試劑盒擴(kuò)增、GA118-24B遺傳分析儀進(jìn)行電泳檢測，在送檢的一塊車牌及一個彈弓上分別獲得一完整的男性DNA分型，將數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)系統(tǒng)對比，成功比中一名前科人員朱某某，通過DNA串并案，成功突出并打掉一盜竊車犯罪團(tuán)伙。

該DNA實(shí)驗室于2022年1月試運(yùn)行，GA118-24B遺傳分析儀同時投入使用，本案為實(shí)驗室受理的首例案件。截止2022年4月底，該測序儀共檢測樣本約500份，分型準(zhǔn)確，結(jié)果可靠。

三、結(jié)語

綜上所述，國產(chǎn)GA118-24B遺傳分析儀與進(jìn)口AB 3500XL遺傳分析儀在主要性能指標(biāo)方面基本一致，通過多次驗證實(shí)驗，所得數(shù)據(jù)峰型基本無差異，儀器在電泳精度、靈敏度及片段長度的分辨率等方面均能滿足檢案需求。