Um novo método espectroscópico Raman para detectar vestígios de sangue em um substrato interferente

Aug 20, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 5384 (2023) Citar este artigo

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Vestígios de fluidos corporais descobertos na cena do crime são a principal fonte de evidências de DNA. A espectroscopia Raman é uma técnica universal promissora para identificação de manchas biológicas para fins forenses. As vantagens deste método incluem a capacidade de trabalhar com vestígios, alta especificidade química, não necessidade de preparação de amostras e natureza não destrutiva. No entanto, a interferência comum no substrato limita a aplicação prática desta nova tecnologia. Para superar esta limitação, duas abordagens chamadas "Redução da complexidade do espectro" (RSC) e "Resolução de curva multivariada combinada com o método de adições" (MCRAD) foram investigadas para detectar manchas de sangue em vários substratos comuns. Nesta última abordagem, os espectros experimentais foram “titulados” numericamente com um espectro conhecido de um componente alvo. Foram avaliadas as vantagens e desvantagens de ambos os métodos para a prática forense. Além disso, foi sugerida uma abordagem hierárquica para reduzir a possibilidade de falsos positivos.

Vestígios de fluidos corporais descobertos na cena do crime desempenham um papel significativo na reconstrução do evento e são a principal fonte de DNA, RNA, etc. A maioria dos métodos atuais para detecção e identificação de fluidos corporais baseiam-se em reações bioquímicas1. Vários testes presuntivos e confirmatórios foram desenvolvidos para manchas de sangue, que são frequentemente encontradas em cenas de crimes violentos. Os exames de sangue presumíveis, que podem ser realizados no local, baseiam-se principalmente na catálise da peroxidase da hemoglobina (Hb) dos glóbulos vermelhos. Esses testes podem potencialmente resultar em falsos positivos causados ​​por oxidantes ambientais2,3. Os testes confirmatórios de sangue, incluindo os testes de cristais de hemoglobina de Teichmann e Takayama, e os testes imunológicos, como os ensaios ELISA e LDH, são trabalhosos e dispendiosos e requerem um ambiente laboratorial4. Várias tecnologias emergentes foram desenvolvidas recentemente para identificação de fluidos corporais, incluindo sangue. A cromatografia líquida – espectrometria de massa e eletroforese capilar podem fornecer identificação confirmatória de todos os principais fluidos corporais. No entanto, esses testes são demorados e exigem preparo extensivo de amostras e ambiente laboratorial5,6. A análise da expressão de mRNA também foi introduzida na ciência forense como uma ferramenta para identificar fluidos e tecidos corporais devido à sua especificidade e sensibilidade, visando o sequenciamento de RNA de biomarcadores regulados positivamente. Esses ensaios de RNA expandiram-se com sucesso para o estudo de amostras multiplex de fluidos corporais potencialmente encontradas em casos de agressão sexual7,8.

Métodos espectroscópicos como IR, absorção UV-Vis e fluorescência demonstraram ter grande potencial para detectar e identificar vestígios de fluidos corporais9,10,11,12,13. Essas técnicas não são destrutivas e podem ser aplicadas na cena do crime, uma vez que existem instrumentos comerciais portáteis disponíveis. Entre esses novos métodos, a espectroscopia Raman parece muito atraente como método confirmatório universal para a identificação de todos os fluidos corporais forenses relevantes devido à sua especificidade, facilidade de uso, preparação mínima necessária da amostra e possibilidade de ser realizada na cena de um crime4 ,14,15,16. Os benefícios da espectroscopia Raman em ciência forense incluem a possibilidade de trabalhar com uma pequena quantidade de material, tão baixa quanto vários picogramas ou femtolitros, alta sensibilidade à composição química e estrutura de uma amostra e um método de análise sem contato e não destrutivo. A espectroscopia Raman já é usada por agências de aplicação da lei para identificação confirmatória de medicamentos, evidências de vestígios, análise de tintas e fibras, etc.17,18. A análise quimiométrica combinada com a espectroscopia Raman permite a identificação confirmatória de manchas de sangue19,20, determinando o tempo de deposição21, diferenciando sangue humano e animal22 e fornecendo informações fenotípicas sobre o doador23,24.