압타머를 이용한 새로운 혈흔 탐지 방법의 개발
Development of a novel detection method for the analysis of bloodstain using an aptamer
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초록
범죄 현장에서 혈흔 분석을 통한 개인식별은 사건현장을 재구성하거나 피의자를 찾아내고 범인을 특정하는데 매우 중요하다. 법과학 분야에서의 혈흔 분석은 혈청학적 식별을 포함하여 혈흔 형태에 의한 사건 분석 및 유전자 분석 등 매우 중요한 생물학적 증거물 분석의 한 방법이지만, 범죄 현장에서 혈흔을 보다 효과적으로 검출할 수 있는 식별 기술은 지속적인 연구필요성이 요구되어지고 있다. 본 연구에서는 기존보다 효과적인 혈흔 검출의 식별방법을 제시하고자 혈액 내 존재하는 인간 면역글로불린 G를 대상으로 한 압타머를 이용하여 혈흔 검출용 압타센서를 개발하였다. 새로 개발된 압타센서는 인간 면역글로불린 G의 농도 증가에 따라 약 2배의 형광 세기가 증가하였으며, 이를 통해 압타센서가 효과적으로 작동함을 확인할 수 있었다. 인간 혈흔을 대상으로 한 탐지능 검증에서 본 압타센서는 효과적인 식별능력을 검증할 수 있었으며, 특이적으로 루미놀 반응에 대한 다양한 위양성 요소들에 대해서는 비활성화됨을 확인하였다. 이와 더불어, 혈흔 식별에 따른 DNA 추출 및 추가적인 유전자 분석 결과에서도 형광 간섭에 의한 위양성 요소가 발견되지 않아 범죄 현장 증거물에서의 혈흔 식별에 적용가능함을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 새로 개발된 인간 면역글로불린 G 특이적인 압타센서가 인간 혈액 및 혈흔을 식별하는데 효과적인 대안으로 제시될 수 있으며, 이를 통해 유전자 분석을 통한 사건 해결에 도움이 될 것으로 사료된다.
Abstract
Personal identification through bloodstain analysis at a crime scene plays a pivotal role in reconstructing the crime, finding the suspect, and identifying perpetrators. Bloodstain analysis in forensic science is an important technique for biological evidence analysis, including serological methods, bloodstain pattern analysis and genetic analysis. However, there is a need for research on identification technology that can more effectively detect bloodstains at crime scenes. In this study, we developed an aptasensor for bloodstain detection using human immunoglobulin G-targeted aptamer to suggest an efficient method for identifying bloodstains. The fluorescence signal of the activatable aptasensor was enhanced approximately twofold upon increasing the concentration of human immunoglobulin G, confirming that the aptasensor worked effectively. In the verification of the aptasensor’s detection capability in human blood, we observed that it was validated for its effective identification ability and found to be inactivated for various false positive factors of luminol reaction. In addition, we showed that false positive factors by fluorescence interference were not found in DNA extraction and subsequent DNA profiling, which applies to bloodstain identification in evidence of forensic investigation. Collectively, these findings suggest that the novel aptasensor specifically targeting human immunoglobulin G can be an effective alternative to identify human blood and bloodstain, which is expected to contribute toward solving crimes.
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