Russian: Характеристики донора по слюне, оставленной на месте преступления: курящий или некурящий?

Обнаружение биологических жидкостей во время судебно-медицинского расследования может дать бесчисленные улики к преступлению. Слюну часто противодействуют во время определенных расследований, особенно при расследовании сексуальных посягательств и других насильственных преступлений. Богатство химической информации, хранящейся в сложной матрице, может дать ключ к пониманию того, кто мог оставить это вещество. Одним из примеров этого является то, является ли донор курильщиком.

В последние годы группа исследователей из Университета Олбани неоднократно попадала в новости со своими быстрыми инструментами для анализа жидкостей организма. Используя рамановскую спектроскопию, группа успешно разработала методы идентификации биологических жидкостей, оценки возраста биологических жидкостей и определения характеристик донора, таких как раса и пол. В последней статье Игоря Леднева и его коллег, опубликованной в Journal of Biophotonics, было показано, что спектроскопия комбинационного рассеяния позволяет различать курильщиков и некурящих.

Работая в сотрудничестве с исследователями из Кувейтского университета, команда применила рамановскую спектроскопию к высушенной слюне курильщиков и некурящих, стремясь использовать химические различия в образцах, чтобы определить, курит ли донор. Спектроскопия комбинационного рассеяния света — это неразрушающий метод, который позволяет проводить быстрый анализ образцов на месте, создавая характерные химические отпечатки пальцев, состоящие из полос, возникающих в результате взаимодействия света с молекулярными структурами.

Можно предположить, что тест будет нацелен на никотин, основной химический компонент табака. Однако никотин относительно недолго сохраняется в организме, поэтому не является подходящей мишенью для аналитических тестов. Вместо этого исследователи сосредоточились на котинине, первичном метаболите никотина с заметно более длительным периодом полураспада. Образцы слюны от 32 доноров были проанализированы с помощью рамановской спектроскопии, а полученные химические профили изучены на наличие различий. Вскоре исследователи столкнулись с проблемой. Полосы комбинационного рассеяния, указывающие на котинин, перекрываются с типичными полосами комбинационного рассеяния, продуцируемыми слюной, что затрудняет обнаружение котинина в слюне. Команда использовала машинное обучение для решения этой проблемы.

Во-первых, они определили восемь спектральных областей, которые внесли наибольший вклад в слюну курильщиков и некурящих. С помощью искусственной нейронной сети была построена классификационная модель для предсказания привычек курения донора. Вводя химические данные из известных образцов, сеть может извлечь уроки из данных, чтобы предсказать результат (в данном случае, был ли донор образца слюны курильщиком). В лабораторных исследованиях построенная модель достигла впечатляющей точности 100%.

Хотя это экспериментальное исследование было основано на очень ограниченном размере выборки, этот метод показывает большие перспективы в определении характеристик донора из высушенных биологических жидкостей.

Аль-Хетлани и др. Дифференциация курильщиков и некурящих на основе спектроскопии комбинационного рассеяния ротовой жидкости и расширенной статистики для судебно-медицинских исследований. Journal of Biophotonics, и его можно найти здесь: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jbio.201960123, как всегда, берегите себя!

птица