基于聚乙烯亚胺功能化氧化铁纳米颗粒从唾液样本中提取 DNA：法医学调查的新突破

《Egyptian Journal of Forensic Sciences》：Polyethyleneimine-functionalized iron oxide nanoparticle-based method for isolation of Deoxyribonucleic Acid (DNA) from saliva samples in forensic investigations

在法医学调查中，从唾液样本高效提取高质量 DNA 存在挑战，因商业试剂盒昂贵，样本含抑制剂等。研究人员开展用聚乙烯亚胺功能化氧化铁纳米颗粒（PEI-IONP）从唾液样本提取 DNA 的研究。结果显示该方法高效、安全，有应用潜力，为法医学提供新途径。

　　在法医学的世界里，DNA 分析就像一把神奇的钥匙，能够解开无数谜题，帮助警方锁定犯罪嫌疑人、确定亲子关系，还能在灾难后辨认遇难者身份。而唾液，作为一种容易获取的生物样本，本应是 DNA 的 “富矿”，但实际提取过程却困难重重。商业 DNA 提取试剂盒成本高昂，对于一些资源有限的实验室来说，是不小的负担。同时，唾液中含有的抑制剂、黏蛋白等物质，就像一个个 “小恶魔”，阻碍着高质量 DNA 的提取，让后续的聚合酶链式反应（PCR）等分析难以顺利进行 。

为了解决这些难题，来自 Sharda University、Pennsylvania State University Hershey Medical Center 和 All India Institute of Medical Sciences 的研究人员，将目光投向了纳米技术领域。他们开展了一项利用聚乙烯亚胺功能化氧化铁纳米颗粒（PEI-IONP）从唾液样本中提取 DNA 的研究，成果发表在《Egyptian Journal of Forensic Sciences》上。这项研究意义重大，若成功，将为法医学提供一种高效、安全且环保的 DNA 提取新方法，有望改写传统的样本处理方式。

研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：首先，通过共沉淀法合成并对 PEI-IONP 进行功能化和表征；然后，收集 20 名健康个体的唾液样本；最后，利用优化后的基于 PEI-IONP 的方法提取 DNA，并通过琼脂糖凝胶电泳和紫外 - 可见分光光度法对提取的 DNA 进行定性和定量评估。

下面来看具体的研究结果：

• DNA 提取效率：使用 PEI-IONP 方法从 200μL 唾液样本中提取 DNA，平均产量达到 5.8μg，平均浓度为 29.0ng/μL ，这表明该方法在提取唾液 DNA 方面具有较高的效率。
• DNA 纯度评估：通过计算 OD₂₆₀/OD₂₈₀的比值来评估 DNA 纯度，平均值为 1.82。这个数值落在纯净 DNA 公认的 1.8 - 2.0 范围内，说明提取的 DNA 纯度较高，受到蛋白质和 RNA 的污染较少。
• DNA 完整性验证：利用琼脂糖凝胶电泳对 DNA 进行分析，结果显示出对应高分子量 DNA 的清晰尖锐条带，这进一步证实了提取的 DNA 具有良好的完整性。

综合研究结果，研究人员得出结论：PEI-IONP 是一种可靠、安全且高效的从唾液样本中提取 DNA 的方法。它不仅能获得较高的 DNA 产量和纯度，还能保证 DNA 的完整性，为法医学相关应用提供了潜在的有力工具。同时，该方法减少了有害化学物质的使用，更加环保。

然而，研究也存在一些局限性。比如，研究中使用的紫外 - 可见分光光度法无法区分人类 DNA 和细菌 DNA，而唾液中细菌 DNA 的存在可能影响测量结果。此外，提取的 DNA 在下游基于 PCR 的应用（如短串联重复序列（STR）分析和线粒体 DNA 分型）中的兼容性尚未评估，也未与传统 DNA 提取技术进行回收效率的比较。

尽管如此，这项研究依然为法医学领域的 DNA 提取技术开辟了新方向。未来研究可针对这些局限性深入探索，进一步优化该方法，使其在实际法医学案件处理中发挥更大的作用，帮助司法系统更加准确、高效地伸张正义。