新民晚报：“破案神器”亮相上交会！上师大科研团队开发出“指纹捕获全新探针”

图A：用于传感的GFP发色团的化学结构  采访对象供图（下同）

“破案神器”亮相本届上交会。上海师范大学科研团队研发的一种指纹捕获全新探针出现，它是最新两种基于绿色荧光蛋白发色团的荧光染料，并结合了一个便携式的荧光检测系统。

指纹是每个人独一无二的生物特征，通过指纹检测可以实现个体的准确识别和身份确认，在维护社会安全、解决犯罪、确保司法公正等方面发挥着关键作用，成为现代犯罪学和法医学不可或缺的重要工具。其中，潜指纹（LFPs）的可视化识别，特别是在犯罪现场迅速捕捉潜指纹一直是刑侦检测中最具有挑战性且要求最高的技术。各种荧光纳米材料也被设计用于LFPs的检测。例如，上转换纳米颗、量子点、碳点和有机聚合物基材料都因其水溶性、高光稳定性和低背景干扰而成功用于开发LFPs。然而，这些纳米材料由于使用昂贵的稀土金属、重金属离子的毒性以及相对较长的LFPs显示时间而表现出内在的局限性。

尽管潜指纹检测领域进展迅速，但仍然存在一些主要挑战——需要找到快速、高效、低毒、便携式方法，用于犯罪现场潜在指纹的快速可视化发现和法医调查。此外，该方法必须能够产生准确和高质量的指纹图像，以及不会破坏DNA样本的收集。

图B：荧光染料用于犯罪现场潜在指纹可视化的过程

上师大团队的项目开发了一类基于绿色荧光蛋白核心发色团的荧光染料(代表性结构如LFP-Yellow和LFP-Red)，配备便携式指纹检测系统用于捕获指纹。该荧光染料能在水溶液中对于不同客体上的潜指纹进行快速（10秒之内）、高效的荧光显色。结合荧光染料配套的便携式显影设备，包括超声波雾化器和摄影系统，可以在犯罪现场快速捕获LFPs。因为咪唑啉酮骨架本身的分子转动结构，探针LFP-Yellow和LFP-Red在水溶液没有接触到指纹区前保持荧光“暗态”，而一旦识别指纹区后则使得其扭转抑制转换为荧光“亮态”，从而实现对于潜指纹的高效“off-on”荧光成像。发展出的荧光染料具有较高的生物安全性，STR分析证实，使用这些染料进行DNA提取和鉴定时未观察到对于DNA后续分析的干扰。

与传统的LFPs化学试剂相比，LFP-Red和LFP-Yellow可以通过荧光“off-on”模式快速可视化LFPs（在10秒内）。这些荧光染料水溶性好，细胞毒性低，确保不破坏生物样品，不对使用者有害。可以快速显示1-3级的细节。此外，所开发的基于GFP发色团的荧光染料不会导致DNA污染和阻碍鉴定。STR分析证实，当使用这些染料进行DNA提取和鉴定时，没有任何后续干扰。因此，该类试剂有望应用在犯罪现场、法医学和防伪鉴定等领域的潜指纹快速成像以及基于潜指纹的DNA快速搜寻。

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