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大偵探 DART,食腐蠅卵判案

吃腐肉的昆蟲被稱為死亡調查的時鐘。在身體變成尸體的幾分鐘內,1-2 英里內的蒼蠅如紅頭麗蠅、絲光綠蠅等就要來了。法醫研究人員對于不同蠅類的成長速度和到達順序有很好的校準知識。因此,正確識別尸體上的蠅類有助于確認死亡時間。


死亡 72 小時之后,用于判定死亡時間的法醫學線索如體溫、皮膚顏色、僵硬程度等趨向穩定。這時候,昆蟲便是最有用了。


法醫昆蟲學家會根據現場溫度和濕度條件下聚集的蠅種類,及其當前的生命階段(卵、幼蟲、蛹或成蠅),來判斷尸體出現在此處的時間。


由于每個物種的生長發育速度都不同,物種鑒定非常重要。幾個小時的死亡時間計算差異,就可能會使真正的罪犯逍遙法外。


但棘手的問題是,即便是專家,也很難分辨類似物種的卵和幼蟲。從尸體上取卵并將它們培養為成蠅后再來分類,是很常見的做法,但這一過程常需三天到幾周的時間。DNA 條碼也是個辦法,但往往過于昂貴。


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如上圖,絲光綠蠅(左)和黑花蠅(右)的成蟲很容易區分。但是,即使在顯微鏡下,黑花蠅(尺子旁邊)和絲光綠蠅(右上方)的卵也很難分辨。但新的氨基酸譜圖分析方法(DART-MS)可以在幾分鐘內對卵進行分類。


有機化學家 Rabi A. Musah(University at Albany, SUNY),聯手法醫昆蟲學家Jennifer Y. Rosati (John Jay College of Criminal Justice),將 DART-MS 技術(TOF,分辨率 6000 FWHM)應用于昆蟲卵的研究,解決了這個難題。


Musah 曾通過實時直接分析質譜(DART-MS)鑒別植物物種,該方法可快速測量樣品中廣泛的分子質量,僅需簡單的樣品制備。所以她想,為什么不把它應用于昆蟲卵呢?


在紐約市曼哈頓區野外,研究人員用豬肝吸引來了本地蒼蠅,包括四種麗蠅科,一種麻蠅科,一種蚤蠅科,并收集新鮮蠅卵。DART-MS 譜圖顯示出物種的特異性差異,即蠅卵中游離氨基酸水平的變化與特定物種相關聯。


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6 種蠅卵的 DART-MS 譜圖,350 ℃,正離子模式


Musah,Rosati 及其他研究人員正在使用該方法從事某死亡案件的調查。他們還在開發蠅卵圖譜數據庫及統計學模型。DART-MS  實時直接分析質譜法可在三分鐘內化學識別蠅卵,在法醫學鑒定中,將使昆蟲圖譜的應用更快速、更便宜、更廣泛。


?文獻信息:

Species Identification of Necrophagous Insect Eggs Based on Amino Acid Profile Differences Revealed by Direct Analysis in Real Time-High Resolution Mass Spectrometry

基于尸食性昆蟲(麗蠅)卵的氨基酸 DART-MS 譜圖差異更快地確定死亡時間


作者:Justine E Giffen, Jennifer Y. Rosati, Cameron M Longo, and Rabi Ann Musah
單位:State University of New York at Albany and John Jay College of Criminal Justice
期刊:Anal. Chem., Just Accepted Manuscript, Jun 2017
DOI:10.1021/acs.analchem.7b01708 


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