JP2018082693A - 女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置 - Google Patents

女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】バイオセンサーとして使われたアプタマー（aptamer）を用いて女性特異的な血痕に結合して発光するアプタマーを備えた女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置を提供する。【解決手段】犯罪現場の血痕で性別を区分するための血痕検出用アプタマーセンサーとして、女性特異的な血痕に結合して発光する構成を設けて犯罪現場で被疑者と被害者の性別を区別する工程を含み、、アプタマーセンサーは、ヘアピン構造からなり、１７β−エストラジオールに結合する。【選択図】図３

Description

本発明は女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーに関し、特にバイオセンサーとして使われたアプタマー（aptamer）を用いて女性特異的な血痕に結合して発光するアプタマーを備えた女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置に関する。
通常的に、犯罪現場で得られる証拠物は非常に多様な形態に存在し、その中で強盗、強姦、及び殺人事件などの強力事件の場合、血痕の検出は血清学的分析及び遺伝子鑑識を通じて事件解決の決定的な手掛かりを提供することができるので、事件現場で血痕の検出は重要な端緒となる。
このような血痕の検出において、大部分の事件現場証拠物の場合、事件関連者である被疑者と被害者の血痕が混在しているか、または証拠物の多数の部位に分散されている場合が多い。このような理由により事件現場証拠物での血痕採取を通じての遺伝子鑑識を遂行する時、混在された血痕の分散範囲及び個別血痕の明確な見当がつかないで、採取試料の大量化をもたらすことになり、これによる鑑定人力及び実験費用の消耗が非常に大きい。
したがって、事件現場証拠物で被疑者と被害者の性別が相異する場合、特定の血痕を区別して採取できる技術が開発されれば、鑑定人力及び実験費用の消耗が相当部分解消できるため、その必要性が求められている。
一方、バイオセンサー分野で用いられる多様な感知方法のうち、敏感度が卓越したことは抗体を用いたターゲット物質の検出方法がある。抗体は生体の免疫システムを通じて作られるため、細胞培養（cell culture）と動物が必要であり、抗体の確保のために精製過程を経るため、製作に多い費用と時間が要求されることが問題点ということができる。また、ターゲット物質において制約がほとんどないアプタマー（Aptamer）に比べて抗原に使用することができるターゲット物質が制限的であるので、毒性物質のような低分子化学物質に対する抗体の製作に困難性がある。
一般に、抗体はそのサイズが１５０Ｋ Ｄａ内外の非常に大きい蛋白質であるので、電気化学基盤などのバイオセンサーへの応用時に信号検出部分において制約があり、化学的安全性がＤＮＡや他の化学物質に比べて顕著に落ちる問題がある。即ち、既存の血中バイオマーカーの診断において抗体を用いた技術は費用と時間面で効率的でなく、適用範囲が多様でなく、バイオセンサーへの応用において制限的な問題点がある。
このような問題点を改善するための新たな感知物質として多様なターゲット物質に対して特異的に高い親和度を見せる核酸構造体であるアプタマーを用いる研究がたくさんなされている。
アプタマーはその自体として安定した三次構造を有しながら標的分子に高い親和性と特異性で結合できる特徴を有する一本鎖核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ、または変形核酸）で、‘fitting’の意味を有するラテン語‘aptus’からその語源が由来した。アプタマーは１９９０年にColorado大学のLarry Gold研究チームによりSELEX（Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment）というアプタマー発掘技術が初めて開発された以後（Ellington, AD and Szostak, JW. In vitro selection of RNA molecules that bind specific ligands, Nature 346 : 818-822（1990））、低分子有機物、ペプチド、膜蛋白質まで多様な標的分子に結合できる多いアプタマーが引続き発掘されてきた。アプタマーは固有の高い親和性（普通、ｐＭ水準）と特異性で標的分子に結合できるという特性のため、よく単一抗体と比較され、特別に‘化学的抗体（chemical antibody）’と呼ばれるから、代替抗体としての可能性も非常に高い。
抗体に次ぐ標的親和力を有しており、抗体に比べてサイズが格段に小さく、また多様な標的分子と高い結合力で結合できる能力を有するアプタマーの診断及び分析への応用は非常に当然であると見ることができる。１９９７年に螢光標識されたアプタマーを用いた‘human-neutrophill elastase’を光学的に検出するアプタマーセンサーが初めて開発された以後、アプタマーと標的分子との間の結合前後に示される電子伝達程度を感応して反応する電気化学的方式のセンサー、蛍光物質などの蛍光測定を通じての光学的方式のセンサー、標的物質との結合前後に示される質量の差を分析して測定する質量分析方式のアプタマーセンサーが主に開発されている。
このようなアプタマーに関する技術の一例が下記の特許文献などに開示されている。
例えば、下記の特許文献１には第２型糖尿のバイオマーカーに使われることができる脂肪細胞由来アディポカインの１つであるバスピン（vaspin）に特異的に結合する核酸構造体であるアプタマー及びそのアプタマーの製造方法、そして、そのアプタマーの用途に対して開示されている。
また、下記の特許文献２には、非常に広範囲に使われるホスフォノアミノ酸（Phosphono amino acid）系の非選択的除草剤の１つとして、相対的に哺乳類に低い毒性を有しているので、最も多く使用している農薬であるグライホセートに特異的に結合するＤＮＡアプタマー、その製造方法、及びその用途に対して開示されている。
また、下記の特許文献３には、性ホルモン及びラマンレポーターが固定化された金属ナノプローブを含む第１試薬、及び前記性ホルモン検出用抗体が固定化された磁性粒子を含む第２試薬を含んでなり、性ホルモンはエストロゲンまたはテストステロンである性ホルモン検出用試薬キットに対して開示されている。
大韓民国登録特許公報第１０−１２００５５３号（２０１２．１１．０６．登録） 大韓民国登録特許公報第１０−１３３８５２０号（２０１３．１２．０２．登録） 大韓民国公開特許公報第２０１６−００８６７６８号（２０１６．０７．２０．公開）
国内アプタマーの開発はまだ初期段階であるが、主に大学研究所を中心として新たないアプタマーの開発及び応用のための研究を活発に進行しつつある。しかしながら、大部分の研究が癌、免疫疾患治療剤としての新薬開発、変形されたアプタマーを用いた複合アプタマーアッセイ（multiplex aptamer assay）技術などを含んだ体外診断方法の開発、分子造影剤開発などの研究に焦点が合わせてあり、犯罪現場で適用可能な法科学分野のアプタマー研究はまだ不備な実状であるので、その必要性が強調されている。
本発明の目的は、前述したような問題点を解決するためになされたものであって、犯罪現場でアプタマーを用いて女性特異的な血痕を識別できる女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、効率良い遺伝子鑑識の要求に相応できるように犯罪現場の血痕で性別を区分するための女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーは犯罪現場の血痕で性別を区分するための血痕検出用アプタマーセンサーであって、女性特異的な血痕に結合して発光することを特徴とする。
また、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーにおいて、前記結合は１７β−エストラジオール（estradiol）により実行されることを特徴とする。
また、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーにおいて、前記アプタマーセンサーは塩基序列
5'-6FAM-CTTCCGCGTTTTTTTTTTTTTTTTTTGCTTCAGCTTATTGAATTACACGCAGAGGGTAGCGGCTCTGCGCATTCAATTGCTGCGCGCTGAAGCGCGGAAGC-BHQ1-3'
または
5'-6FAM-CACACTATGTTTTTTTTTTTTTTTTTAAGGGATGCCGTTTGGGCCCAAGTTCGGCATAGTGTG-BHQ1-3'
を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーにおいて、前記アプタマーセンサーはヘアピン（hairpin）構造からなることを特徴とする。
また、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーにおいて、前記アプタマーセンサーは４９５ｎｍの吸収波長及び５１７ｎｍの放出波長を有する螢光標識を含むことを特徴とする。
また、前記の目的を達成するためにアプタマーセンサーを用いて女性特異的な血痕を検出する装置は、血痕試料を投入し、外部と遮蔽可能な本体；前記本体にアプタマーセンサーの試薬を付加するように構成され、女性特異的血痕に反応して信号を生成する検出手段；及び前記本体と検出手段を設定されたアルゴリズムに制御する制御手段；を含むことを特徴とする。
また、女性特異的な血痕を検出する装置において、前記本体は試料を位置変動可能に支持するステーション、ステーションの開閉のための遮蔽器を備えることを特徴とする。
また、女性特異的な血痕を検出する装置において、前記本体は試料に付加される前処理溶液を貯蔵し噴射する処理液通過噴射器をさらに備えることを特徴とする。
また、女性特異的な血痕を検出する装置において、前記アプタマーセンサーの試薬は濃度を２０ｐｍｏｌ／ｕｌに維持することを特徴とする。
また、女性特異的な血痕を検出する装置において、前記検出手段は複数波長の光を選択的に試料に照射する可変光源器、試料で発生する蛍光を検出する光検出器を備えることを特徴とする。
また、女性特異的な血痕を検出する装置において、前記検出手段は表面プラズモン共鳴を誘発するＳＰＲ検出器をさらに備えることを特徴とする。
前述したように、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置によれば、女性特異的な血痕に結合して発光するアプタマーを設けて犯罪現場で被疑者と被害者の性別が区別できるという効果が得られる。
また、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置によれば、携帯用可変光源器により犯罪現場で被疑者と被害者の性別が区別できるので、鑑定人力及び実験費用の消耗が解消できるという効果も得られる。
本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー−１の模式図である。 本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー−２の模式図である。 本発明に係るアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の作用原理を示す図である。 本発明に係るアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の構造を示す図である。 本発明に係る装置を概略的に示す模式図である。 本発明に係る装置の主要回路を示すブロック図である。 本発明に係るアプタマーセンサーの濃度を選定する結果資料である。 本発明に係るセンサーの適用可能性を確認する結果資料である。 本発明に係るセンサーによる血痕遺伝子分析の結果資料である。 本発明に係る装置による作用を示す結果資料である。
本発明の前記及びその他の目的と新たな特徴は、本明細書の技術及び添付図面により一層明確になる。
本発明で使われた用語アプタマーセンサー（aptasensor）は、バイオセンサーとして使われたアプタマー（aptamer）を意味する。
まず、本発明に係る基本的な概念を説明する。
本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーは、女性特異的な血痕に反応できるアプタマーの発掘のためのものである。
血痕に含まれているホルモンのうち、女性特異的なエストロゲン（estrogen）をターゲットとして確認した結果、正常な女性の血清（serum）内の最も多い部位を占めるエストロゲンに１７β−エストラジオール（estradiol）を確認することができ、５０−４００ｐｍｏｌｅ位存在する。これを基準に、既存の論文を検索した結果、１７β−エストラジオールに選択的に結合するアプタマー関連論文は総２編が報告されており、その最初は２００７年Kim et al.(Yeon Seok Kim, Ho Sup Jung, Toshihiko Matsuura, Hea Yeon Lee, Tomoji Kawai, Man Bock Gu. (2007), Electrochemical detection of 17β-estradiol using DNA aptamer immobilized gold electrode chip. Biosensors and Bioelectronics; 22:2525-2531.) グループで研究されたアプタマーで、１７β−エストラジオールに対してＫＤ（解離定数）〜２５ｎＭまで検出能力があるアプタマーを製作したものであり、次に、２０１５年 Omar A.A. et al.(Omar A. Alsager, Shalen Kumar, Bicheng Zhu, Jadranka Travas-Sejdic, Kenneth P. McNatty, and Justin M. Hodgkiss. (2015), Ultrasensitive Colorimetric Detction of 17β-estradiol: The Effect of Shortening DNA Aptamer Sequences. Analytical chemistry; 87:4201-4209.) グループで研究されたアプタマーの場合、１７β−エストラジオールに対してＫＤ（解離定数）〜１４ｎＭまで検出能力があるアプタマーを製作して報告した。
本発明では上の論文に基づいて以下の＜表１＞に示すように、２つアプタマーを選定したものであり、アプタマー−１（２００７年 kim et al.）を用いてアプタマーセンサー−１を設計し、アプタマー−２（２０１５年 Omar A.A. et al.）を用いてアプタマーセンサー−２を各々設計し、これらを用いた１７β−エストラジオールに対する検出の有無を確認して最終的に犯罪現場の多数の血痕で女性特異的な血痕を識別しようとした。
以下、本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサーに対して図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー−１の模式図であり、図２は本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー−２の模式図である。
本発明に係る血痕検出用アプタマーセンサーは、女性特異的なアプタマーセンサーの開発は前述した２編の論文に関して本発明に適用される１７β−エストラジオールに選択的に結合するアプタマーを発掘するために金ナノ粒子（ＡｕＮＰｓ）に選別されたアプタマーを付着した後、１７β−エストラジオールとの結合性を確認した。このような方法は電気電極に従う信号値を測定することができる装備が伴わなければならない点で事件現場中心の法科学分野で適用するには難しい部分がたくさんある。
したがって、本発明では事件現場でより簡便に測定することができる女性特異的なアプタマーセンサーを製作するために、前記＜表１＞に示された２種のアプタマーに螢光標識を選択的に付着した光学的方式のアプタマーセンサーを設計した。このような光学的方式のアプタマーセンサーは、１７β−エストラジオールの検出の有無を携帯用可変光源器を使用して簡単に確認することができるため、現場中心の法科学分野に適用が容易でありうる。
本発明で適用される光学的方式のアプタマーセンサーは、２０１１年Hui et al. (Hui Shi, Xiaoxiao He, Kemin Wang, Xu Wu, Xiaosheng Ye, Qiuping Guo, Weihong Tan, Zhihe Qing, Xiaohai Yang, and Bing Zhou. (2011), Activatable aptamer probe for contrast-enhanced in vivo cancer imaging based of cell membrane protein-triggered conformation alteration. PNAS; 108:3900-3905.) グループがcell membrane protein tyrosine kinase-7(PTK7)をターゲットとするｓｇｃ８アプタマーを用いて光学的方式のアプタマーセンサーを製作した後、その検出可能性を確認して初めて報告した。
本発明では上のような光学的方式のアプタマーセンサーを製作するためにアプタマーセンサーの標的分子結合部位を１７β−エストラジオール特異的なアプタマーに置換することによって、図１及び図２に図示したように総２種の女性特異的なアプタマーセンサーを設計した。
即ち、本発明に係るアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２は、図１及び図２に図示したように、光学的方式を用いて事件現場で簡便に確認することができるようにアプタマーセンサーの両端に螢光標識を付着した。
この螢光標識には法科学光源に最も多く使われて、４９５ｎｍの吸収波長及び５１７ｎｍの放出波長を有する蛍光染料である６−ＦＡＭ（６−Carboxyfluorescein）を選定し、標的分子に結合しない時は発光が抑制できるバイオリサーチテクノロジー社の蛍光制御商品であるＢＨＱ１を３'部位末端に付着した。
また、本発明に係る構造を安定化させることができるヘアピン（hairpin）構造で製作するために相互結合部位であるＣ−ｓｔｒａｎｄ塩基序列と、柔軟な部位であるＴ−ｓｔｒａｎｄ塩基序列を挿入し、全体の塩基序列は以下の＜表２＞及び図１と図２に示した。
＜表２＞はアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の塩基序列を示す。
本発明に係るアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の作用原理を図３に従って説明する。
図３は、本発明に係るアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の作用原理を示す図である。
本発明で開発された光学的方式の１７β−エストラジオール特異的なアプタマーセンサーは、ヘアピン構造を使用することによって、ターゲット物質（１７β−エストラジオール）がない時には螢光標識である６ＦＡＭがその抑制剤であるＢＨＱ１と結合されることによって４９５ｎｍ光源を照射しても発光できないが、１７β−エストラジオールが存在するようになれば、アプタマーセンサーのターゲット部位に１７β−エストラジオールが結合することによって、構造的変形が起こって螢光標識である６ＦＡＭとＢＨＱ１の結合が分離され、これによって４９５ｎｍ光源による６ＦＡＭが発光するようになる。
次に、本発明に係るアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の構造的安定性予測に対して図４に従って説明する。
図４は、本発明に係るアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の構造を示す図である。
アプタマーが標的分子に高い親和力と結合力を有するためには、その構造的安定性が特に重要である。さらに、本発明では既存に報告された１７β−エストラジオール特異的なアプタマーに多数の塩基序列を追加で結合して初めて光学的方式のアプタマーセンサーを開発するものであるので、追加された塩基序列によってアプタマーセンサーの１７β−エストラジオール結合部位の構造が変更されれば、アプタマーセンサーとしての役割ができなくなる。
これを確認するために‘free-energy minimization algorithm’である‘ｍｆｏｌｄ’プログラムを通じて既存に報告された論文のアプタマー−１及びアプタマー−２の構造と、本発明で開発されたアプタマーセンサー−１及びアプタマーセンサー−２の構造のうち、Ｃ−ｓｔｒａｎｄ及びＴ−ｓｔｒａｎｄ塩基序列部位を除外したtarget-strand塩基序列部位を比較した結果、図４に図示したように構造的に変わらないことを確認した。
本発明の他の一面によれば、アプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕を検出する装置に関して提案する。前記血痕は乾燥された状態または乾燥されていない状態に関わらず、一滴位の試料で充分である。本発明は、女性特異的な血痕の検出を対象にするが、必ずこれに限定されるものではない。
図５及び図６を参照すると、本発明の主要構成が示される。
本発明に係る本体１０は、血痕試料を投入し、外部と遮蔽可能な構造である。本体１０は、携帯が容易なサイズと安定した姿勢を維持する構造で形成される。本体１０は、試料投入のための１つまたは複数の投入口１１を備える。投入口１１の遮蔽は外乱光や異質物の遮断に有用に具現される。
前記本体１０は、試料を位置変動可能に支持するステーション１２、ステーション１２の開閉のための遮蔽器１４を備える。ステーション１２は、投入口１１に隣接した空間で試料を支持するように設置される。ステーション１２は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうちから少なくともどの一軸の運動を具現することもできる。遮蔽器１４は、ステーション１２が収容された空間を開閉するカバーとモーターを含んで設置される。
この際、アプタマーセンサーは試薬形態に処理液桶１６に貯蔵されて噴射器１８を用いて試料に噴射される。噴射器１８は、処理液桶１６から噴射ノズルに到る管路と試薬を供給する小型ポンプで構成される。
一方、試料が血痕を付けた布のような柔軟な物体である場合、別途の試料台を使用してステーション１２に支持することができる。未説明符号１３は手で試料や試薬を操作するために柔軟な素材で形成した把持台である。
前記アプタマーセンサー試薬は、濃度を２０ｐｍｏｌ／ｕｌに維持することが好ましい。従来に知られた情報に基づいてデザインされた２種類のアプタマーセンサーのうち、１７β−エストラジオール（estradiol）特異的なものを選定するために、１７β−エストラジオールとその溶媒であるＥｔＯＨを用いて実験した結果、アプタマーセンサー−２（以下、ＡＳ−２）が選択的に反応することを確認した（図７ａ参照）。さらに、１７β−エストラジオールの濃度が増加するにつれて、その選択的反応も増加することを確認することができた（図７ｂ参照）。これに基づいて、試料に適用するに最も適切なＡＳ−２を実験した結果、２０ｐｍｏｌ／ｕｌ濃度が理想的であることを確認した（図７ｃ参照）。
前記本体１０は、試料に付加される前処理溶液を貯蔵し噴射する処理液桶１６と、噴射器１８をさらに備えることができる。前処理溶液は、血痕の有無を検査する公知の物質、血痕を増強させる公知の物質などをアプタマーセンサー試薬と区分された別途の処理液桶１６に貯蔵して使用する。噴射器１８は、別途の管路と前処理溶液を供給する小型ポンプで構成される。図示には省略するが、本体１０はステーション１２を洗浄し、洗浄水を収集する構成を含むこともできる。
また、本発明によれば、検出手段２０が前記本体１０にアプタマーセンサーの試薬を付加するように構成され、女性特異的血痕に反応して信号を生成する。女性特異的なＡＳ−２の血痕での適用可能性を確認するために、事件現場で回収された女性及び男性の血液を血痕形態に常温で一日間放置して血痕形態を製作した後、ＡＳ−２を処理して４９５ｎｍ波長の光源器を用いて確認した結果、女性の血痕のみで特異的に発光することを確認することができた（図８ａ参照）。このように確認された女性特異的なＡＳ−２を今後試料に適用するために、前記の発光した血痕の部位を採取した後、遺伝子分析を遂行した。このために、採取された血痕部位を２つ方式を用いてＤＮＡを抽出して確認した。その第１に、コラム（column）を用いたＤＮＡ抽出方式（QIAmp Micro Kit, Qiagen）と、第２に、ビード（Bead）を用いたＤＮＡ抽出方式（DNA IQTM System, Promega）がある。２つ方式を全て適用してＤＮＡを抽出した後、Real-time PCR(Quantifiler Duo DNA Quantification Kit, Applied Biosystems) を遂行した結果、対照群（ＡＳ−ＮＣ）対比ＡＳ−２で蛍光による干渉が確認されなかった（図８ｂ及び図８ｃ参照）。
女性特異的なＡＳ−２を用いて採取された血痕部位を２種類のＤＮＡ抽出方式により抽出した後、Identifiler plusキット（AmpFlSTR Identifiler Plus Kit, Applied Biosystems）で遺伝子分析を遂行した結果、対照群（ＡＳ−ＮＣ）とＡＳ−２処理群で同一な傾向性を見せ、特に蛍光干渉が予測されるgreen dyeでも同一な様相を見せてＡＳ−２の処理が遺伝子分析に影響が無いことを確認した（図９ａ及び図９ｂ参照）。また、遺伝子分析の交差実験に使われるPowerPlex Fusionキット（PowerPlex Fusion System Kit、Promega）で確認した結果も同一に影響が無いことを確認した（図９ｃ及び図９ｄ参照）。
前記検出手段２０は、複数波長の光を選択的に試料に照射する可変光源器２４、試料で発生する蛍光を検出する光検出器２６を備える。可変光源器２４は、広い発振特性を有するレーザーダイオード（Laser Diode；ＬＤ）に基づいて増幅器、反射フィルター、ミラーなどを連係させて構成する。本体１０の形態や規格によって可変光源器２４に光導波路や光フィーバーを付加することができる。光検出器２６は蛍光の検出に適合したＣＣＤカメラを基盤とし、付加的機能のためにＣＭＯＳカメラ、光電子増倍管（ＰＭＴ）などを選択的に含む。
本発明の変形例として、前記検出手段２０は表面プラズモン共鳴を誘発するＳＰＲ検出器２８をさらに備えることもできる。ＳＰＲ検出器２８を適用する場合、可変光源器２４の他にレーザー光源器を設置する。これによって、試料で表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を誘発して分子間の特異的反応、結合状態などを検出する。ＳＰＲ検出器２８は、本体１０に着脱可能な方式により構成することができる。
また、本発明によれば、制御手段３０が前記本体１０と検出手段２０を設定されたアルゴリズムに制御する。制御手段３０は、マイクロプロセッサ、メモリ、入出力インターフェースを搭載した制御器３２を基盤とする。前記入力インターフェースに検出手段２０、光検出器２６、入力部３４などが連結される。前記出力インターフェースに投入口１１、遮蔽器１４、噴射器１８、可変光源器２４、表示部３６などが駆動部３８を介して連結される。
前記制御手段３０は可変光源器２４の波長を変動させ、蛍光信号を処理する。制御手段３０の制御器３２は駆動部３８の発振回路を用いて可変光源器２４の波長を４９５ｎｍに調節し、試料に照射して生成される信号を光検出器２６を通じて信号を処理し、本体１０の上端に位置した表示部３６にグラフィックと数値データでディスプレイする。
作動の一例として、事件現場で回収された女性及び男性の血液を用いてＡＳ−２の女性特異的な検出可能性を可変光源器２４の４９５ｎｍ波長を用いて確認した結果、ＡＳ−２を処理した女性の血痕から特異的に発光することを表示部３６を通じて確認することができ（図１０ａ参照）、これをより細部的に確認するために女性の年齢層別に分けてＡＳ−２を処理した結果、１０代から４０代までの女性血液で対照群（ＡＳ−ＮＣ）対比ＡＳ−２処理群で２−３倍位増加して検出されることを確認した。しかしながら、このような現象は５０代以後から顕著に減少することを確認することができ（図１０ｂ参照）、男性血液の場合、年齢層に関係なくＡＳ−２を処理するにも関わらず、増加する傾向性が確認されないで、ＡＳ−２が女性特異的に作用することを確認することができた（図１０ｃ参照）。さらに、女性の血液内でＡＳ−２による検出持続時間を確認した結果、最大３時間までその検出限度が維持されることを確認して血液内でＡＳ−２が分解されず、安定的に作用することを確認した（図１０ｄ参照）。
以上、本発明者によりなされた発明を前記実施形態によって具体的に説明したが、本発明は前記の実施例に限定されるものではなく、その要旨を離脱しない範囲でさまざまに変更可能であることは勿論である。
本発明に係る女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー及びこれを用いた検出装置を使用することにより女性特異的な血痕に結合して発光するアプタマーを設けて犯罪現場で被疑者と被害者の性別を区別することができる。
１０ 本体
１１ 投入口
１２ ステーション
１４ 遮蔽器
１６ 処理液桶
１８ 噴射器
２０ 検出手段
２４ 可変光源器
２６ 光検出器
２８ ＳＰＲ検出器
３０ 制御手段
３２ 制御器
３４ 入力部
３６ 表示部
３８ 駆動部

Claims (11)

  1. 犯罪現場の血痕で性別を区分するための血痕検出用アプタマーセンサーであって、
    女性特異的な血痕に結合して発光することを特徴とする、女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー。
  2. 前記結合は１７β−エストラジオール（estradiol）により実行されることを特徴とする、請求項１に記載の女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー。
  3. 前記アプタマーセンサーは、塩基序列
    5'-6FAM-CTTCCGCGTTTTTTTTTTTTTTTTTTGCTTCAGCTTATTGAATTACACGCAGAGGGTAGCGGCTCTGCGCATTCAATTGCTGCGCGCTGAAGCGCGGAAGC-BHQ1-3'
    または
    5'-6FAM-CACACTATGTTTTTTTTTTTTTTTTTAAGGGATGCCGTTTGGGCCCAAGTTCGGCATAGTGTG-BHQ1-3'
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載の女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー。
  4. 前記アプタマーセンサーは、ヘアピン（hairpin）構造からなることを特徴とする、請求項１に記載の女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー。
  5. 前記アプタマーセンサーは４９５ｎｍの吸収波長及び５１７ｎｍの放出波長を有する螢光標識を含むことを特徴とする、請求項１に記載の女性特異的な血痕検出用アプタマーセンサー。
  6. アプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕を検出する装置であって、
    血痕試料を投入し、外部と遮蔽可能な本体１０と、
    前記本体１０にアプタマーセンサーの試薬を付加するように構成され、女性特異的血痕に反応して信号を生成する検出手段２０と、
    前記本体１０と検出手段２０を設定されたアルゴリズムに制御する制御手段３０と、
    を含んでなることを特徴とする、アプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕検出装置。
  7. 前記本体１０は、試料を位置変動可能に支持するステーション１２、ステーション１２の開閉のための遮蔽器１４を備えることを特徴とする、請求項６に記載のアプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕検出装置。
  8. 前記本体１０は試料に付加される前処理溶液を貯蔵し噴射する処理液桶１６と噴射器１８をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載のアプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕検出装置。
  9. 前記アプタマーセンサーの試薬は濃度を２０ｐｍｏｌ／ｕｌに維持することを特徴とする、請求項６に記載のアプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕検出装置。
  10. 前記検出手段２０は複数波長の光を選択的に試料に照射する可変光源器２４、試料で発生する蛍光を検出する光検出器２６を備えることを特徴とする、請求項６に記載のアプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕検出装置。
  11. 前記検出手段２０は、表面プラズモン共鳴を誘発するＳＰＲ検出器２８をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載のアプタマーセンサーを用いた女性特異的な血痕検出装置。
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