运用核酸适配体与溶菌酶特异性识别并形成G四链体进行荧光显现潜指纹的方法

摘要

本发明涉及潜在指纹显现技术领域，具体的说是一种运用核酸适配体与溶菌酶识别，形成G四链体扦插荧光分子进行荧光检测潜指纹的方法。所述包括以下步骤：①按捺指纹：在样品表面获得汗潜指纹；②配制荧光显色溶液：将DNA溶解于包含NaCl、MgCl2和KCl的Tris‑HCl缓冲溶液中，然后加入NMM溶液充分混合；③荧光显现潜指纹：将步骤②得到的溶液滴涂到步骤①的潜指纹样品表面反应后，用去离子水快速清洗干燥后的样品，于黑暗处在紫外光源下照射，即可获得纹路清晰的指纹图案，通过相机获得该指纹图像。该方法具有操作简单，成本低廉、高效快速、成像清晰易保存等优点，在刑侦领域具有较大的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及潜在指纹显现技术领域，具体的说是一种运用核酸适配体与溶菌酶识别，形成G四链体扦插荧光分子进行荧光检测潜指纹的方法。

背景技术

指纹，由于遗传物质、皮肤组织结构、病理和外伤影响等多种因素决定了指纹纹线具有特定性、多样性、稳定性，能够通过对指纹纹线的分析、识别、鉴定达到对人员身份进行鉴别和认定。指纹检测是个人身份识别较可靠的方法之一，公安部门借助指纹鉴定可以证实犯罪和某些犯罪方式，在相关的刑事侦查工作中有重大现实意义。通常指纹在捺印之后，留在客体表面的物质较少，约为0.11mg，其中99％的水分会迅速蒸发，剩余约l％的物质中，约50％为氯化钠、氯化钾等无机物，它们几乎对指纹显现没有价值；只有剩下的油脂、氨基酸等有机成分与荧光物质作用后才能达到指纹显现的目的，因此寻找与指纹有机残留物作用灵敏度高的试剂是提高指纹显现率和清晰度的一项重要工作。根据显现原理的不同，潜在指纹显现方法可以分为以下三大类：物理吸附法、化学显现法、光学显现法。物理吸附法由于吸附物质和被显现物质之间的结合相对不稳定，显现的纹线易被破坏，易形成一些对人体有危害的粉尘。常见的化学显现法有硝酸银法、茚三酮法、“502”胶法、DFO法等。但是由于其原理是显现标记物与指印中的一些无机物质发生反应，而此类无机物质并非指印特有且不稳定，所以其显现出的指纹不易客观真实的反应指纹自身特征。光学显现法对指纹的增强显现能力有限，无法独立解决所有实践中遇到的问题，而且很多情况下，光学显现所需设备昂贵，无法普及。纳米材料应用到潜指纹显现领域也得到了初步探索，多种纳米材料已经被成功应用到潜指纹显现领域中，但是显现潜指纹的纳米技术还存在制备过程复杂，费用高等问题，不可能大量的应用于社会实践中，因此还需要探索新的方法用于潜指纹的显现。

发明内容

本发明的目的是提供一种运用核酸适配体与溶菌酶特异性识别并形成G四链体进行荧光显现潜指纹的方法，该方法具有操作简单，成本低廉、高效快速、成像清晰易保存等优点。

一种运用核酸适配体与溶菌酶特异性识别并形成G四链体进行荧光显现潜指纹的方法，包括以下步骤：

①按捺指纹：在样品表面获得汗潜指纹；

②配制荧光显色溶液：将DNA溶解于包含NaCl、MgCl₂和KCl的Tris-HCl缓冲溶液中，然后加入NMM溶液充分混合；

③荧光显现潜指纹：将步骤②得到的溶液滴涂到步骤①的潜指纹样品表面反应后，用去离子水快速清洗干燥后的样品，于黑暗处在紫外光源下照射，即可获得纹路清晰的指纹图案，通过相机获得该指纹图像。

所述步骤①中样品为玻璃、锡箔、塑料或金属片。

所述DNA序列为AP1：5’-TgggTATgTCTTTATCAgggCTAAAgAg-3’和AP2：5’-TgCAgAgTTACTTAgTTTgACATgggTAgggCggg-3’。其中，横线部分的两段DNA序列合起来是溶菌酶的适配体序列，而斜体部分的两部分序列合起来是G四链体的序列。

所述荧光显色溶液中DNA和NMM的摩尔比为1:5～1:8。

所述荧光显色溶液中DNA和NMM的摩尔比为1:5～1:8，优选1:6。

所述DNA浓度为10～50μM，优选20～40μM，更优选30μM；所述NMM的浓度为50～300μM；所述Tris-HCl缓冲溶液的浓度为30～50mM，优选40mM，加入NaCl的浓度为150～250mM、MgCl₂为5～15mM、KCl为40～60mM，优选NaCl为200mM，MgCl₂为10mM、KCl为50mM。

所述步骤③中反应时间为30～60min。

所述步骤③中紫外光源的波长为300～400nm。

本发明的工艺原理：核酸适配体是人工筛选的对目标物(纹汗液残留物中的溶菌酶)具有高度的亲和力和选择性的特定DNA序列。因此，指纹脊残留物中的溶菌酶能与其适配体特异性结合，并使断裂的两段适配体DNA(即AP1、AP2)拉近，适配体末端的两段富G序列也随之拉近，在钾离子存在下，形成G四链体结构，从而扦插NMM，发出荧光信号，而游离的NMM没有荧光，因此，只有在有指纹残留物的位置才能有荧光，在紫外灯的激发下可得到轮廓明显，纹路清晰的指纹荧光图像。

本发明的有益效果：

(1)本发明中所用的DNA适配体不需要修饰，成本低廉。

(2)本发明可以在不同材质的样品表面显现指纹，应用范围广阔。

(3)本发明在短时间内即可将潜在指纹通过荧光显现出，不需要耗费太多的人力物力等资源，可快速识别个人信息。

(4)本发明对潜在指纹具有较好的显现效果，具有简单、快速、使用方便等优点，在刑侦领域具有较大的应用前景。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图1(c)分别为实施例1在锡箔纸上不同DNA浓度10μmol/L、30μmol/L、50μmol/L的潜指纹显现效果图。

图2为实施例2在玻璃上的潜指纹显现图。

图3为实施例3在保鲜膜上的潜指纹显现图。

图4为实施例4在塑料上的潜指纹显现图。

图5为实施例5在硬币上的潜指纹显现图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：不同浓度的DNA用于锡箔纸上的潜指纹显现实验

①按捺指纹：用洗手液将手洗干净，晾干后戴上PE手套捂汗10分钟，用手指以适度的力量按捺于锡箔纸表面而获得汗潜指纹；

②配制荧光显色溶液：将DNA溶解于包含200mM NaCl、10mM MgCl₂和50mM>

③荧光显现潜指纹：将步骤②得到的溶液滴涂到步骤①的潜指纹样品表面，反应40min后，用去离子水快速清洗干燥后的样品，于黑暗处在紫外光源下照射，通过相机获得该指纹的荧光图像，见图1(a)、图1(b)、图1(c)。

从图中可以看出DNA适配体溶液的浓度不同时，潜指纹的显现效果也不同，浓度过低或过高都不利于潜指纹的显现，这是因为浓度太低，荧光太弱，潜指纹显现的不明显，而浓度增大，荧光增强，但是浓度过大时，非特异性吸附增强，导致背景荧光也增强，因此浓度过高时，指纹纹路的对比度反而下降，即潜指纹的显现效果下降。所以，显现效果最好的DNA浓度为30μM。

实施例2：玻璃上的潜指纹显现实验

①按捺指纹：用洗手液将手洗干净，晾干后戴上PE手套捂汗10分钟，用手指以适度的力量按捺于玻璃表面而获得汗潜指纹；

②配制荧光显色溶液：将DNA溶解于包含200mM NaCl、10mM MgCl₂和50mM>

③荧光显现潜指纹：将步骤②得到的溶液滴涂到步骤①的潜指纹样品表面，反应50min后，用去离子水快速清洗干燥后的样品，于黑暗处在紫外光源下照射，通过相机获得该指纹的荧光图像，见图2。

从图2可以看出此方法也能显现出按捺在玻璃上的潜指纹，并且降低NMM的比例含量后指纹图像的颜色变浅，亮度变暗，但是仍能清晰的看到潜指纹的纹路。

实施例3：保鲜膜上的潜指纹显现实验

①按捺指纹：用洗手液将手洗干净，晾干后戴上PE手套捂汗12分钟，用手指以适度的力量按捺于保鲜膜表面而获得汗潜指纹；

②配制荧光显色溶液：将DNA溶解于包含200mM NaCl、10mM MgCl₂和50mM>

③荧光显现潜指纹：将步骤②得到的溶液滴涂到步骤①的潜指纹样品表面，反应30min后，用去离子水快速清洗干燥后的样品，于黑暗处在紫外光源下照射，通过相机获得该指纹的荧光图像，见图3。

从图3可以看出此方法可以显现出按捺在保鲜膜表面的指纹，能够清楚的显现出潜指纹的纹路。

实施例4：塑料上的潜指纹显现实验

①按捺指纹：用洗手液将手洗干净，晾干后戴上PE手套捂汗8分钟，用手指以适度的力量按捺于塑料表面而获得汗潜指纹；

②配制荧光显色溶液：将DNA溶解于包含200mM NaCl、10mM MgCl₂和50mM>

③荧光显现潜指纹：将步骤②得到的溶液滴涂到步骤①的潜指纹样品表面，反应45min后，用去离子水快速清洗干燥后的样品，于黑暗处在紫外光源下照射，通过相机获得该指纹的荧光图像，见图4。

因为塑料是疏水性的表面，所以DNA荧光显色溶液的铺展效果较差，导致显现效果不是很理想，但是从图4可以看出，塑料上的潜指纹也可以用此方法显现出来。

实施例5：硬币上的潜指纹显现实验

①按捺指纹：用洗手液将手洗干净，晾干后戴上PE手套捂汗10分钟，用手指以适度的力量按捺于一元硬币表面而获得汗潜指纹；

②配制荧光显色溶液：将DNA溶解于包含200mM NaCl、10mM MgCl₂和50mM>

③荧光显现潜指纹：将步骤②得到的溶液滴涂到步骤①的潜指纹样品表面，反应35min后，用去离子水快速清洗干燥后的样品，于黑暗处在紫外光源下照射，通过相机获得该指纹的荧光图像，见图5。

虽然硬币表面不平，但是从图5可以看出此方法可以显现出按捺在硬币上的指纹，这说明该方法不仅可以用于平坦的材料表面的潜指纹显现，也可以用于非平面的材料表面的潜指纹显现。