《Journal of Forensic and Legal Medicine》:Salivary biomarkers in forensic science: Bridging molecular biology and legal medicine
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唾液作为非侵入性生物样本在法医学中具有多组学分析价值,涵盖个体识别、物证分析和死后时间推断,并探讨微流控芯片和AI技术的前景与挑战。
作者:阿吉特·库马尔(Arathi Padutholil Ajith Kumar)、普雷玛拉塔·比达迪·拉贾谢卡拉亚(Premalatha Bidadi Rajashekaraiah)、希塔尔·钱德拉·阿拉拉古普·钱德拉普拉卡什(Sheethal Chandra Aralaguppe Chandraprakash)、帕尔瓦蒂·比娜·钱德兰(Parvathy Beena Chandran)、瓦伊沙卡·阿肖克·马拉利(Vaishaka Ashok Malali)、维迪亚德维·钱达瓦卡尔(Vidyadevi Chandavarkar)
印度迈索尔JSS高等教育与研究学院法医牙科学系,邮编570015
摘要
唾液在法医学中已成为一种多功能且无创的生物样本。它富含基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和微生物组学信息,在法医调查中具有巨大潜力。本文探讨了唾液生物标志物的多方面应用,将分子生物学与法医学相结合。
文章全面概述了唾液的组成成分,强调了其在法医场景中有效采集的方法。从分子和分析的角度出发,我们研究了不同类型的唾液生物标志物:包括可用于个体和亲缘关系分析的基因组标志物;揭示基因表达和蛋白质谱型的转录组学及蛋白质组学标志物,这些标志物有助于推断死亡时间间隔和生理状态;以及能够提供健康状况、生活方式甚至地理来源信息的代谢组学和微生物组学特征。
文章还讨论了这些生物标志物在司法程序中的应用及其日益增强的认可度,特别关注了唾液数据的可接受性和证据价值。通过相关案例研究,强调了唾液生物标志物在法医实践中的实际效用和影响。同时指出了唾液在法医学中面临的挑战和局限性,并展望了未来的发展方向,如唾液组学、芯片实验室技术和人工智能驱动的数据分析。
总之,本文通过将分子诊断与法律框架相结合,表明唾液作为一种革命性工具,能够通过整合其生物学复杂性来提升法医识别的准确性和可行性。
引言
唾液是由唾液腺分泌的一种复杂生物液体。由于其无创采集能力和诊断潜力,唾液在法医学领域受到了广泛关注。当传统生物样本(如血液)不可用时,唾液可以为疾病状态提供线索并用于个人身份鉴定。
唾液中的DNA来自上皮细胞,在身份识别中具有重要意义。唾液中的酶(如淀粉酶)以及独特的微生物特征在生物污渍鉴定中起着关键作用。此外,多重PCR等分子技术的进步提高了检测微量遗传物质和微生物成分的灵敏度。
唾液中的生物标志物还能通过检测X染色体和Y染色体上的阿梅洛基因长度多态性来确定性别,进一步增强了唾液在法医学中的证据价值。
唾液诊断技术在法医学中的应用体现了法医学与分子生物学的融合。随着新生物标志物的发现和分析方法的改进,唾液在法医调查中的地位将更加重要。本文旨在评估唾液生物标志物的作用,探讨分子口腔生物学如何推动法医学的发展,并分析其在人类身份鉴定、性别确定和微量证据分析中的诊断潜力。
本文还讨论了当前用于唾液生物标志物检测的分析技术及其在法医背景下的相关性,以及唾液诊断的实际优势、局限性和伦理考量。
唾液的组成及其在法医应用中的采集
唾液是一种复杂的生物液体,主要由大唾液腺和小唾液腺分泌,对口腔和全身健康有益。由于其多样的生物分子组成以及与宿主生理和外部环境的相互作用,唾液成为法医学和分子生物学领域中一种无创且易于获取的诊断工具。
唾液的生物成分: 唾液包含多种成分,反映了口腔内的多种生理过程
法医学中唾液生物标志物的分子和分析视角
唾液中的基因组标志物: 在适合基因组研究的样本(如血液、颊拭子和体液)中,唾液含有核DNA和线粒体DNA,这些成分可用于可靠的人类身份鉴定和亲缘关系分析。随着分子技术的进步,即使在降解样本中也能有效检测基因组标志物。
唾液生物标志物在法医调查中的应用
唾液在法医调查中的应用范围广泛,从犯罪现场分析(如性侵犯、咬痕和接触DNA)到灾难受害者识别,其在法律框架中的地位日益得到认可。图2展示了唾液生物标志物的应用实例。犯罪现场调查中的唾液——咬痕: 咬痕在身体和性侵犯案件中很常见,唾液中的成分可用于此类案件的鉴定。
案例研究
基于唾液的证据在多起法医调查中发挥了重要作用,改变了证据情况。这些案例展示了唾液在人类身份鉴定中的实际效用和司法认可度。雷·克罗恩案——唾液DNA推翻原判: 这一著名法医案例凸显了传统基于牙齿学方法的局限性。
唾液生物标志物在法医学中的挑战和局限性
尽管唾液生物标志物在法医学中的应用不断扩展,但由于科学、技术和伦理方面的限制,其全面整合仍面临挑战。唾液作为复杂的可降解生物液体,其分子分析的可靠性可能受到多种因素的影响。解决这些局限性对于充分发挥其调查价值至关重要。
唾液在法医学中的未来前景
利用基因组学、蛋白质组学、转录组学和微生物组学对唾液生物标志物的综合分析正在快速发展,为法医学提供了可靠的应用途径。微流控芯片(lab-on-chip)技术和人工智能驱动的数据分析创新在这方面发挥了关键作用,有助于样本处理、生物标志物检测和数据整理。
结论
唾液作为一种有前景的工具,在法律医学中展现出巨大潜力。唾液中的基因组学、蛋白质组学、代谢组学和微生物组学成分提升了法医调查的灵敏度、准确性和应用范围。前沿技术(如芯片实验室平台和人工智能数据分析)进一步增强了唾液组学的可靠性。持续的多学科研究对于将分子口腔生物学与法医学联系起来至关重要。
利益冲突声明
作者声明没有可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。