Kutatási tanulmányA spermiumok megerősítő vizsgálata szexuális támadásból származó mintákban mikrofluidikusan integrált mobiltelefonos képalkotó rendszer segítségével

Sürgősen szükség van a szexuális támadással kapcsolatos bizonyítékok gyors és hatékony feldolgozására a törvényszéki nyomozás felgyorsítása és az ügyek hátralékának csökkentése érdekében. Ezért a törvényszéki laboratóriumokban jelenleg használt szabványosított protokollok hasznát vehetik a folyamatos innovációnak, hogy kezelni tudják a törvényszéki laboratóriumokba beküldött minták növekvő számát és összetettségét. Tudomásunk szerint jelenleg nem áll rendelkezésre olyan gyors és hordozható törvényszéki szűrési technológia, amely megerősítő teszten alapulna a spermiumok azonosítására a szexuális erőszakkal kapcsolatos készletben. Itt egy újszerű törvényszéki mintaszűrő eszközt mutatunk be, azaz egy hordozható mobiltelefonos képalkotó platformmal integrált mikrochipet, amely további vizsgálat és tárolás céljából képeket rögzít és dolgoz fel. A platform (i) pontosan és gyorsan szűri a tamponmintákat (<15 perc a minta chipen történő előkészítése után); (ii) új és korábban közzétett SLeX-alapú felületi kémiai kezeléssel szelektíven rögzíti a spermiumokat a szexuális támadás mintáiból, (iii) a nem spermiumtartalmat (jelen esetben a hámsejteket és a törmeléket) a képalkotás előtt áramlással elválasztja a csatornából; (iv) egy hordozható mobiltelefonba integrált képalkotó platformon celluláris képeket rögzít, (v) kvantitatív módon megkülönbözteti a spermiumsejteket a hámsejtektől, egy olyan morfológiai detektáló kód segítségével, amely a Gauss Laplacian és a Hough gradiens transzformációs módszereket használja ki; (vi) a kézi számláláshoz képest a törvényszéki határértékeken belül érzékeny (>95%-os pontosság); (vii) költséghatékony és időszerű megoldást nyújt egy olyan problémára, amely a múltban sok időt vett igénybe; és (viii) kis mennyiségű mintát (20 μL) kezel. A mobiltelefonos képalkotó platform és a sejtfelismerő algoritmusok integrálása eldobható mikrochipekkel új irányt jelenthet egy közvetlen vizuális teszt felé, amely a spermiumok és a hámsejtek típusainak szűrésére és megkülönböztetésére szolgál a törvényszéki mintákban a bűnügyi laboratóriumi forgatókönyvek számára. További fejlesztéssel ez az integrált platform segíthetné a szexuális erőszakot vizsgáló ápolónőt (SANE) egy kórházban vagy szexuális erőszakot kezelő központban a spermiumtartalmú minták megjelölésében a további vizsgálatokat megelőzően.