袁 荃

（武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430072）

血跡拉曼光譜用于法醫(yī)鑒定的人種區(qū)分

袁 荃*

（武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430072）

人的血液是暴力犯罪現(xiàn)場(chǎng)最常見(jiàn)的證據(jù)形式，經(jīng)恰當(dāng)?shù)姆治?，可提供有關(guān)嫌疑人以及受害者復(fù)雜的信息。目前的分析檢測(cè)均會(huì)消耗試樣，多數(shù)需用到危險(xiǎn)藥品，而且總體給出樣本信息不足。因而，一種無(wú)損、快速、可提供血源身份信息（如種族）的檢測(cè)方法對(duì)法醫(yī)學(xué)是非常有利的。最近，紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校Igor K.Lednev教授實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了一種用于區(qū)分白人和黑人的拉曼光譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法[1]，這一研究成果發(fā)表于近期美國(guó)AnalyticalChemistry雜志上。

不同人種血液成分會(huì)有著定量變化，對(duì)應(yīng)血液光譜的微小差異雖然可被拉曼光譜檢測(cè)到，但無(wú)法從視覺(jué)上清楚分辨[2-4]，該研究將拉曼光譜與化學(xué)計(jì)量學(xué)方法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)通過(guò)干外周血對(duì)白人和黑人的高效區(qū)分。

首先用785nm激發(fā)光照射來(lái)自20位性別和年齡不同的供血者所提供的血樣，血樣，收集拉曼光譜數(shù)據(jù)并依據(jù)人種分為兩類(lèi)進(jìn)行對(duì)比分析。然后用統(tǒng)計(jì)分析的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及驗(yàn)證：遺傳算法分析（GA）確定兩組最大歧化的區(qū)域，主成分分析（PCA）用于去除離群的異常值（最初收集的180光譜數(shù)據(jù)中有20個(gè)配被去除）；支持向量機(jī)-判別分析（SVM-DA）模型依據(jù)光譜特征區(qū)分兩人種；SVM分類(lèi)器對(duì)數(shù)據(jù)組中的每個(gè)數(shù)據(jù)的分析性能由外環(huán)交叉驗(yàn)證方法（CV）評(píng)估。受試者工作特征曲線(ROC)以及其曲線下面積（AUC）來(lái)衡量的SVM-DA模型的性能。實(shí)驗(yàn)表明單個(gè)光譜的AUC可達(dá)0.71(95%CI,0.63-0.79)，個(gè)體AUC可達(dá)0.83(95%CI,0.64-1.00)。這項(xiàng)初步研究表明，該方法對(duì)血樣無(wú)損壞或消耗，可快速提供供血者可靠的身份信息，在犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查以及血液分析實(shí)驗(yàn)中有巨大潛力。

目前，該實(shí)驗(yàn)室致力于將拉曼光譜、激光光譜與生物化學(xué)、法醫(yī)分析相結(jié)合，并探索其在犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和生物醫(yī)學(xué)診斷方面的應(yīng)用。

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[2]Virkler K,Lednev IK.Blood species identification for forensic purposes using Raman spectroscopy combined with advanced statisticalanalysis[J].Anal.Chem.,2009, 81:7773-7777.

[3]McLaughlin G,Doty K C,Lednev IK.Discrimination of human and animal blood traces via Raman spectroscopy [J].Forensic Sci.Int.,2014,238:91-95.

[4]McLaughlin G,Doty K C,Lednev IK.Raman spectroscopy of blood for species identification[J].Anal. Chem.2014,86,11628-11633.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（21422105）

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