在美國，目前絕大部分的DNA檢驗(yàn)都在小型的法醫(yī)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，這些實(shí)驗(yàn)室都有數(shù)名DNA分析科學(xué)家。但是，可以預(yù)見，隨著一系列新技術(shù)的發(fā)展，在DNA數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建過程中將會(huì)出現(xiàn)更多的高通量操作，這是怎么的親子鑒定技術(shù)呢？。另外，由于一些DNA檢測可能會(huì)在犯罪現(xiàn)場使用手持或便攜式儀器上進(jìn)行……
1 適用于犯罪現(xiàn)場調(diào)查的便攜式儀器
20年前精密制造技術(shù)的發(fā)展促成了集成電路產(chǎn)業(yè)的革命性變化，出現(xiàn)了功能更為快速、強(qiáng)大的電腦?，F(xiàn)在同樣的技術(shù)正用于開發(fā)基于芯片的微型實(shí)驗(yàn)室，即所謂的“芯片實(shí)驗(yàn)室”。在法醫(yī)DNA分型中能夠縮短樣本制備和分析步驟的裝置既可用于生物檢材的現(xiàn)場檢測，也可使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)室的檢測更為迅速、經(jīng)濟(jì)。這里我們將主要介紹3種研究中的微型DNA分析裝置、微芯片毛細(xì)管電泳裝置、微型熱循環(huán)儀和雜交芯片。
2 微芯片CE裝置
微型CE裝置在DNA分析中的主要優(yōu)勢在于其較短的通道或毛細(xì)管能夠更快速地分離DNA片段。與傳統(tǒng)的30cm長的玻璃毛細(xì)管不同，微芯片CE裝置裝置采用玻璃顯微切片進(jìn)行DNA分離，這些切片上蝕刻有10～50μm深，50μm寬，數(shù)厘米長的狹窄通道，通道頂部覆以蓋玻片形式密封的分離通道。另外，也可采用注模塑料作為載體。
3 微型熱循環(huán)儀
樣本制備儀器體積也在縮小，實(shí)際上，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了可以進(jìn)行PCR反應(yīng)的微型熱循環(huán)儀，這種循環(huán)儀采用硅材料作為反應(yīng)室以縮小儀器體積?？s短PCR熱循環(huán)過程的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是能減少試劑的消耗量，因此降低分析測試的費(fèi)用。另外，由于PCR反應(yīng)混合物升降溫能迅速完成，能進(jìn)行更多的循環(huán)次數(shù)，這是因?yàn)榉磻?yīng)體系數(shù)小，PCR反應(yīng)達(dá)到熱平衡的時(shí)間就越短。
4 雜交芯片STR分析
Nanogen公司開發(fā)了另一種基于微芯片的分析系統(tǒng)，最初打算用于快速STR等位基因分析。但這種方法一直沒有被法醫(yī)DNA實(shí)驗(yàn)室用于實(shí)踐。Nanogen分析系統(tǒng)主要使用硅制微芯片，這些芯片由一組規(guī)律排列的電極構(gòu)成，每個(gè)電極都是一個(gè)獨(dú)立的檢測點(diǎn)，每個(gè)檢測點(diǎn)帶有一定的電位，并含有特異的DNA雜交探針。
5 用于大規(guī)模DNA數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的儀器
隨著對DNA分型要求的日益增高，特別是世界各國構(gòu)建國家DNA數(shù)據(jù)庫的需要，具有大通量樣本處理力的儀器將成為主流。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)一般采用多道毛細(xì)管電泳系統(tǒng)來滿足對高通量DNA實(shí)驗(yàn)的需求，如ABI3100/3130/3700.
