專利名稱：利用拉曼光譜檢測(cè)指紋中潛在信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及顯現(xiàn)潛指紋并利用拉曼光譜檢測(cè)潛指紋攜帶的潛在信息的方法。
背景技術(shù)：
指紋鑒定是進(jìn)行個(gè)人識(shí)別的最可靠的方法之一，指紋在法庭科學(xué)和刑事訴訟過程中，起著重要的證據(jù)作用。指紋不僅可以鑒別人的身份，最近，英國(guó)的科學(xué)家卻又發(fā)現(xiàn)，一個(gè)人的年齡甚至生活方式，比如經(jīng)常吃什么藥，用什么化妝品，吸煙狀況，平時(shí)的生活區(qū)域等，都可以通過指紋反映出來(R. Leggett, E. E. Lee-Smith, S. Μ. Jickells, D .A. Russell, Angew. Chem. Int · Ed. 2007，46，4100-4103·)。因此，通過指紋除了可以鑒定出個(gè)體的身份，還可以通過對(duì)指紋汗液中的代謝物進(jìn)行分析，進(jìn)一步檢測(cè)出個(gè)體的其它潛在的信息例如是否吸煙、吸毒等，這樣獲得更多有價(jià)值的個(gè)體特征信息，能夠在犯罪調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有關(guān)留下指紋者生活方式的信息，以便縮小嫌疑人的范圍(P.Hazarika，S. Μ. Jickells, K. Wolff, D. A. Russell,Angew. Chem. Int. Ed. 2008，47，10167-10170)。例如可以借助指紋揭示嫌疑人是否吸毒、吸煙、服用藥物以及他所吃過的食物等等，同時(shí)也可以確診某些疾病，有利于在案件中判斷和分析案情及識(shí)別罪犯等。人的指紋中的汗液成分是相同的，98 %是水，剩下的是皮脂等腺體，成分是一些有機(jī)物質(zhì)，如氨基酸、尿素等，還有一些無機(jī)物質(zhì)，如一些金屬陽離子、陰離子等，它們大多和人的飲食有關(guān)，這些都是正常生活中人體正常代謝的產(chǎn)物。如果吸食毒品其代謝后的有機(jī)產(chǎn)物也可以留在指紋的汗腺里，自然也可以隨汗液通過汗孔成為指紋鑒定的信息之一。拉曼光譜是提供快速、簡(jiǎn)單、可重復(fù)、且更重要的是無損傷的定性定量分析，它無需樣品準(zhǔn)備， 樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英和光纖測(cè)量，利用表面增強(qiáng)拉曼技術(shù)就可以大大加強(qiáng)拉曼光譜的靈敏度。表面增強(qiáng)拉曼光譜學(xué)(SERS)已成為分析檢測(cè)研究中活躍的一個(gè)領(lǐng)域。利用特異性抗體與具有拉曼信號(hào)的分子標(biāo)記檢測(cè)探針，通過特異性抗體的識(shí)別作用結(jié)合靈敏的拉曼信號(hào)，能夠準(zhǔn)確靈敏地檢測(cè)目標(biāo)蛋白質(zhì)，是一種集多種優(yōu)點(diǎn)于一體的檢測(cè)方法。利用該方法將潛指紋通過特異性抗體和拉曼和分子標(biāo)記的探針顯現(xiàn)并檢測(cè)，得到結(jié)果不但提供指紋圖像，而且提供指紋提供者的個(gè)體代謝信息，有利于在案件中判斷和識(shí)別罪犯等。此外，目前，吸毒檢測(cè)在對(duì)涉嫌吸毒的人員進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)樣本為采集的被檢測(cè)人員的尿液、血液或者毛發(fā)等生物樣本，研發(fā)更簡(jiǎn)單易操作的檢測(cè)方法和擴(kuò)大檢測(cè)樣本范圍，簡(jiǎn)化操作過程，必將為公安機(jī)關(guān)認(rèn)定吸毒行為提供科學(xué)依據(jù)且提高工作效率。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在顯現(xiàn)汗液潛指紋的同時(shí)，用抗體標(biāo)記結(jié)合拉曼光譜法分析檢測(cè)顯現(xiàn)后的指紋代謝物中的特異性蛋白等潛在信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在顯現(xiàn)汗液潛指紋的同時(shí)，用抗體特異性識(shí)別技術(shù)結(jié)合拉曼光譜法分析檢測(cè)顯現(xiàn)后的指紋代謝物中的特異性蛋白等潛在信息。首先選擇需要檢測(cè)的目標(biāo)代謝物的抗體(如檢測(cè)尼古丁的代謝物——可天寧，需要用抗可天寧的抗體)，用該目標(biāo)抗體和具有特征拉曼信號(hào)的分子(如對(duì)疏基苯胺、對(duì)疏基苯甲酸等)修飾金納米顆粒，制成檢測(cè)探針，然后該探針與待測(cè)的指紋作用，使抗體通過特異性作用與被測(cè)指紋中的目標(biāo)代謝物相結(jié)合發(fā)生免疫反應(yīng)，然后用大量水沖洗掉未發(fā)生反應(yīng)的金納米顆粒探針，如果指紋中存在目標(biāo)代謝物，金納米顆粒由于抗體與之結(jié)合的原因留在指紋中，若不存目標(biāo)代謝物，則金納米顆粒會(huì)被從指紋樣品上洗掉，然后利用銀染法將銀在指紋表面被還原，生成的銀覆蓋在指紋的汗液殘留部分，將此樣品測(cè)試?yán)庾V，若能得到特征的拉曼信號(hào)，則證明指紋樣品中存在目標(biāo)代謝物，若得不到特征的拉曼信號(hào)，則證明指紋樣品中不存在目標(biāo)代謝物。該方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)指紋中汗液某種特征代謝物的存在，靈敏高，具備特異性。以檢測(cè)個(gè)體指紋中尼古丁的代謝物——可天寧的方法為例1、探針的制備首先利用檸檬酸納作還原劑制備15nm的金納米顆粒，然后將可天寧的抗體即抗可天寧與拉曼信號(hào)分子(對(duì)疏基苯胺、對(duì)疏基苯甲酸)分別修飾在金納米顆粒上，制備成可天寧的檢測(cè)探針，具體步驟如下IOOmL的ImM/L氯金酸溶液加熱煮沸后，邊攪拌邊加入IOmL的38. 8mM/L檸檬酸鈉溶液，繼續(xù)加熱15分鐘后，攪拌至溶液溫度降至室溫，所得溶液為紅色的金納米顆粒溶液，尺寸為15nm。取4-5mL金納米顆粒與20-50 μ L的K^-IO—M/L抗可天寧溶液垂直混合 IO-M小時(shí)后，離心棄去未反應(yīng)的抗體重新分散到等量的超純水中即得到抗可天寧標(biāo)記的金納米顆粒，然后將對(duì)疏基苯胺(或?qū)κ杌郊姿?20-50 μ L的0. ImM/L加入繼續(xù)垂直混合IO-M小時(shí)，然后離心棄去未反應(yīng)的拉曼分子對(duì)疏基苯胺(或?qū)κ杌郊姿?，重新分散到超純水中，得到由抗可天寧和對(duì)疏基苯胺(或?qū)κ杌郊姿?標(biāo)記的金納米探針，即特異性標(biāo)識(shí)的檢測(cè)探針。2、檢測(cè)指紋代謝物將上述制備的金納米探針探針滴在待測(cè)的指紋樣品上，靜置5-20分鐘，使金納米探針表面的抗體與指紋的殘留汗液代謝物中的可天寧充分反應(yīng)，將金納米探針通過特異性的作用固定在指紋表面，然后用大量的水沖洗指紋樣品5-10分鐘，將未反應(yīng)的金納米探針沖洗掉，接著將指紋樣品放入新配制的銀染溶液中5-15分鐘，使銀在指紋中固定存留的金探針的催化作用下被還原并沉積在金納米探針的表面，從而增強(qiáng)了指紋的信號(hào)表達(dá)，取出指紋樣品后再用大量水沖洗，然后測(cè)試指紋樣品的拉曼光譜(激光波段在488nm或514nm)， 若得到標(biāo)記拉曼分子的特征峰則表明指紋樣品中有尼古丁的代謝物——可天寧的存在，證明提供指紋者吸煙，否則說明指紋樣品中沒有可天寧的存在，證明提供指紋者不吸煙。(銀染溶液由0. 02克硝酸，0. 5克對(duì)苯二酚，5mL pH為3. 8的檸檬酸緩沖溶液和15mL水混合后配制而成。)3、上述方法以可天寧為例，該方法還可適用于藥物的代謝物的檢測(cè)，如大麻酚、 美沙酮、可卡因、嗎啡等，只需在制備探針時(shí)選擇相應(yīng)的代謝物的抗體，其它步驟相同。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、靈敏高、快速、易操作。
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2、不需要大型儀器，便于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)快速檢測(cè)。


附圖1為玻璃表面吸煙者潛指紋的顯現(xiàn)圖像；附圖2為拉曼光譜(a.吸煙者指紋b.無煙指紋)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 通過指紋檢測(cè)尼古丁代謝物——可天寧(1)探針的制備首先利用檸檬酸納作還原劑制備15nm的金納米顆粒，然后將可天寧的抗體——抗可天寧與拉曼分子(對(duì)疏基苯胺、對(duì)疏基苯甲酸)修飾在金納米顆粒上，具體步驟如下IOOmL的ImM/L氯金酸溶液加熱煮沸后，邊攪拌邊加入IOmL的38. 8mM/L檸檬酸鈉溶液，繼續(xù)加熱15分鐘后，攪拌至溶液溫度降至室溫，所得溶液為紅色的金納米顆粒溶液。取4mL金納米顆粒與20 μ L 10_5M/L的抗可天寧溶液垂直混合12小時(shí)后，離心棄去未反應(yīng)的抗體重新分散到等量的超純水中即得到抗可天寧標(biāo)記的金納米顆粒，然后將20 μ L 的0. ImM/L對(duì)疏基苯胺溶液加入繼續(xù)垂直混合12小時(shí)，然后離心棄去未反應(yīng)的對(duì)疏基苯胺，重新分散到超純水中，即得到由抗可天寧和對(duì)疏基苯胺標(biāo)記的金納米探針，即特異性標(biāo)識(shí)的檢測(cè)探針。(2)檢測(cè)指紋代謝物將上述制備的金納米探針滴在待測(cè)的指紋樣品上，靜置10分鐘，使金納米探針表面的抗體與指紋的殘留汗液代謝物中的可天寧充分反應(yīng)，將金納米探針通過特異性的作用固定在指紋表面，然后用大量的水沖洗指紋樣品5分鐘，將未反應(yīng)的金納米探針沖洗掉， 接著將指紋樣品放入新配制的銀染溶液中10分鐘，使銀在指紋中固定存留的金探針的催化作用下被還原并沉積在金納米探針的表面，從而增強(qiáng)了指紋的信號(hào)表達(dá)，取出指紋樣品后再用大量水沖洗，然后測(cè)試指紋樣品的拉曼光譜，測(cè)試激光波段為488nm，得到標(biāo)記拉曼分子的特征峰則表明指紋樣品中有尼古丁的代謝物——可天寧的存在，證明提供指紋者吸煙，否則說明指紋樣品中沒有可天寧的存在，證明提供指紋者不吸煙。(銀染溶液由0.02克硝酸，0. 5克對(duì)苯二酚，5mL pH為3. 8的檸檬酸緩沖溶液和15mL水混合后配制而成。)實(shí)施例2 通過指紋檢測(cè)麻醉藥物嗎啡(1)探針的制備首先利用檸檬酸納作還原劑制備15nm的金納米顆粒，然后將抗嗎啡的抗體——抗嗎啡與拉曼分子(對(duì)疏基苯胺、對(duì)疏基苯甲酸)修飾在金納米顆粒上，具體步驟如下IOOmL的ImM/L氯金酸溶液加熱煮沸后，邊攪拌邊加入IOmL的38. 8mM/L檸檬酸鈉溶液，繼續(xù)加熱15分鐘后，攪拌至溶液溫度降至室溫，所得溶液為紅色的金納米顆粒溶液。 取4mL金納米顆粒與20 μ L 10_5 M/L的抗嗎啡溶液垂直混合12小時(shí)后，離心棄去未反應(yīng)的抗體重新分散到等量的超純水中即得到抗嗎啡標(biāo)記的金納米顆粒，然后將20μ L的0. ImM/ L對(duì)疏基苯胺溶液加入繼續(xù)垂直混合12小時(shí)，然后離心棄去未反應(yīng)的對(duì)疏基苯胺，重新分散到超純水中，即得到由抗嗎啡和對(duì)疏基苯胺標(biāo)記的金納米探針，即特異性標(biāo)識(shí)的檢測(cè)探針。
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(2)檢測(cè)指紋代謝物將上述制備的金納米探針滴在待測(cè)的指紋樣品上，靜置10分鐘，使金納米探針表面的抗體與指紋的殘留汗液代謝物中的嗎啡充分反應(yīng)，將金納米探針通過特異性的作用固定在指紋表面，然后用大量的水沖洗指紋樣品5分鐘，將未反應(yīng)的金納米探針沖洗掉，接著將指紋樣品放入新配制的銀染溶液中10分鐘，使銀在指紋中固定存留的金探針的催化作用下被還原并沉積在金納米探針的表面，從而增強(qiáng)了指紋的信號(hào)表達(dá)，取出指紋樣品后再用大量水沖洗，然后測(cè)試指紋樣品的拉曼光譜，測(cè)試激光波段為488nm，得到標(biāo)記拉曼分子的特征峰則表明指紋樣品中有嗎啡的存在，證明提供指紋者服用過嗎啡，否則說明指紋樣品中沒有嗎啡的存在，證明提供指紋者未服過嗎啡。(銀染溶液由0. 02克硝酸，0. 5克對(duì)苯二酚，5mLpH為3. 8的檸檬酸緩沖溶液和15mL水混合后配制而成。)
權(quán)利要求
1.利用拉曼光譜檢測(cè)指紋中潛在信息的方法，其特征是1)、探針的制備首先利用檸檬酸納作還原劑制備15nm的金納米顆粒，然后將可天寧的抗體即抗可天寧與拉曼信號(hào)分子對(duì)疏基苯胺或?qū)κ杌郊姿岱謩e修飾在金納米顆粒上，制備成可天寧的檢測(cè)探針，具體步驟如下1OOmL的ImM/L氯金酸溶液加熱煮沸后，邊攪拌邊加入1OmL的38. 8mM/L檸檬酸鈉溶液，繼續(xù)加熱15分鐘后，攪拌至溶液溫度降至室溫，所得溶液為紅色的金納米顆粒溶液，尺寸為15nm，取4-5mL金納米顆粒與20-50 μ L的K^-IO—M/L抗可天寧溶液垂直混合10- 小時(shí)后，離心棄去未反應(yīng)的抗體重新分散到等量的超純水中即得到抗可天寧標(biāo)記的金納米顆粒，然后將對(duì)疏基苯胺、或?qū)κ杌郊姿?0-50 μ L的0. ImM/L加入繼續(xù)垂直混合10- 小時(shí)，然后離心棄去未反應(yīng)的拉曼分子對(duì)疏基苯胺或?qū)κ杌郊姿?，重新分散到超純水中?得到由抗可天寧和對(duì)疏基苯胺或?qū)κ杌郊姿針?biāo)記的金納米探針，即特異性標(biāo)識(shí)的檢測(cè)探針；2)、檢測(cè)指紋代謝物將上述制備的金納米探針探針滴在待測(cè)的指紋樣品上，靜置5-20分鐘，使金納米探針表面的抗體與指紋的殘留汗液代謝物中的可天寧充分反應(yīng)，將金納米探針通過特異性的作用固定在指紋表面，然后用大量的水沖洗指紋樣品5-10分鐘，將未反應(yīng)的金納米探針沖洗掉，接著將指紋樣品放入由0. 02克硝酸，0. 5克對(duì)苯二酚，5mL pH為3. 8的檸檬酸緩沖溶液和15mL水混合后配制而成的銀染溶液中5-15分鐘，使銀在指紋中固定存留的金探針的催化作用下被還原并沉積在金納米探針的表面，取出指紋樣品后再用大量水沖洗，然后測(cè)試指紋樣品的激光波段在488nm或514nm拉曼光譜，若得到標(biāo)記拉曼分子的特征峰則表明指紋樣品中有尼古丁的代謝物-可天寧的存在，證明提供指紋者吸煙，否則說明指紋樣品中沒有可天寧的存在，證明提供指紋者不吸煙，該方法還適用于大麻酚、美沙酮、可卡因、嗎啡的藥物的代謝物的檢測(cè)，只需在制備探針時(shí)選擇相應(yīng)的代謝物的抗體，其它步驟相同。
全文摘要
本發(fā)明屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及顯現(xiàn)潛指紋并利用拉曼光譜檢測(cè)指紋的潛在信息的方法。本發(fā)明是在顯現(xiàn)汗液潛指紋的同時(shí)，用抗體特異性識(shí)別技術(shù)結(jié)合拉曼光譜法分析檢測(cè)顯現(xiàn)后的指紋代謝物中的特異性蛋白等潛在信息。首先選擇需要檢測(cè)的目標(biāo)代謝物的抗體，和具有特征拉曼信號(hào)的分子修飾金納米顆粒，制成檢測(cè)探針，將該探針與待測(cè)的指紋作用，使抗體通過特異性作用與被測(cè)指紋中的目標(biāo)代謝物相結(jié)合發(fā)生免疫反應(yīng)，然后利用銀染法將銀在指紋表面被還原，將樣品測(cè)試?yán)庾V。該方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)指紋中汗液某種特征代謝物的存在，靈敏高、快速、易操作具備特異性。
文檔編號(hào)G01N21/65GK102156119SQ201110117719
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者李鹿, 柴芳, 王婷婷, 王春剛, 羅順睿, 蘇忠民 申請(qǐng)人:東北師范大學(xué)