Top Banner
แบบเสนอโครงร่างวิทยานิพนธ์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ *************************** ชื่อโครงการ นวัตกรรมอุปกรณ์เก็บดีเอ็นเอเพื่อจัดทาลายพิมพ์ดีเอ็นเอจากหลักฐานคดีก่อการร้าย Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ผู ้ทาการวิจัย นางสาวสุนิษา แดงศรีวัลย์ รหัสนักศึกษา 5810220072 หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขานิติวิทยาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ฐิติกา กิจพิพิธ อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร ่วม ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ภูวดล ธนะเกียรติไกร
29

Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... ·...

Oct 18, 2019

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

แบบเสนอโครงรางวทยานพนธ คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร

***************************

ชอโครงการ

นวตกรรมอปกรณเกบดเอนเอเพอจดท าลายพมพดเอนเอจากหลกฐานคดกอการราย Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation

ผท าการวจย

นางสาวสนษา แดงศรวลย รหสนกศกษา 5810220072 หลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขานตวทยาศาสตร

คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร

อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก ผชวยศาสตราจารย ดร. ฐตกา กจพพธ

อาจารยทปรกษาวทยานพนธรวม

ผชวยศาสตราจารย ดร. ภวดล ธนะเกยรตไกร

Page 2: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

1

โครงรางวทยานพนธ

ชอวทยานพนธ

ภาษาไทย: นวตกรรมอปกรณเกบดเอนเอเพอจดท าลายพมพดเอนเอจากหลกฐานคดกอการราย

ภาษาองกฤษ: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation

สาขาวชา นตวทยาศาสตร ระดบปรญญาโท

ผด าเนนการวจย นางสาวสนษา แดงศรวลย

คณะกรรมการทปรกษาวทยานพนธ

ผชวยศาสตราจารย ดร. ฐตกา กจพพธ (อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก)

ผชวยศาสตราจารย ดร. ภวดล ธนะเกยรตไกร (อาจารยทปรกษาวทยานพนธรวม)

โครงการท าวทยานพนธ โดยยอ

ความส าคญและทมาของการวจย

ประเทศไทยนบเปนประเทศทมคดกอการรายตดอนดบหนงในสบของโลก [32] โดยมกเกดเหตการณ

ความไมสงบในพนทจงหวดชายแดนภาคใต ซงเกดขนอยางตอเนองเปนระยะเวลากวา 12 ป ตงแตป พ.ศ. 2547

[19] นบวนยงเพมความรนแรงและขยายพนทมากขน สงผลใหเกดความสญเสยอยางมากทงทางดานเศรษฐกจ

ชวตและทรพยสนของประชาชน รวมถงความมนคงของประเทศ จากเหตการณความไมสงบทเกดขนนน

ท าใหมผเสยชวตมากถง 6,543 ราย เฉลยปละ 545 ราย และมผทไดรบบาดเจบจ านวนมากถง 11,919 ราย

เฉลยปละ 993 ราย [4] โดยการกอความไมสงบในพนทจงหวดชายแดนภาคใตกลมของผกอการรายนยมใช

ยทธวธการกอเหตในหลายรปแบบ เชน การวางเพลง การลอบสงหารบคคลเปาหมาย การเขาโจมตฐานทตงทหาร

การซมโจมต รวมถงการวางระเบด ซงระเบดทนยมใชในการกอการรายในพนทจงหวดชายแดนภาคใต คอ

Page 3: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

2

ระเบดประกอบเฉพาะกจหรอระเบดแสวงเครอง (Improvised Explosive Devices, IEDs) เนองจากวสดทน า

มาประกอบระเบดมราคาถก สามารถหาซอไดงายในทองถน และจดท าเองไดงาย อกทงสามารถปรบรปแบบ

และขนาดใหเหมาะสมตอเปาหมาย พกพาไดสะดวก และไมเปนทสงเกตอกดวย [2] โดยวสดทนยมน ามาใช

เปนสวนประกอบของระเบดแสวงเครองและเปนวสดหลกฐานทสามารถตรวจพบไดบอยภายหลงการระเบด

ไดแก เทปกาวพนสายไฟ สายไฟฟา แบตเตอร นาฬกา และโทรศพทมอถอ รวมทงกระเปาและ

ถงแกส [28]

การตรวจดเอนเอเพอพสจนเอกลกษณบคคลจากวสดหลกฐานในคดระเบด สวนมากมกตรวจ

วเคราะหดเอนเอทเกดจากการสมผสของผประกอบระเบด เนองจากในขนตอนการประกอบนนผประกอบ

มกใชมอเปลาในการหยบจบชนสวนดงกลาว ท าใหเซลลเยอบผวหนงหรอ Cell-free DNA บรเวณมอและ

นวมอของผสมผสหลดลอกแลวถายโอนไปยงวตถทถกสมผสได (Touch DNA) [24] ปจจบนจงมการเกบก

ดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานหลายแบบ ซงนยมใชวธเทปยด (tape lifting) และไมพนส าล

(swab) ชนดตางๆ งานวจยทผานมาพบวาวธการเกบกดเอนเอทมประสทธภาพขนอยกบชนดของวสด

หลกฐาน [6] โดยการเกบกดเอนเอดวยวธเทปยดเหมาะส าหรบวสดหลกฐานประเภทมรพรน เชน เสอผา

กนบหร และพลาสเตอรปดแผล เปนตน ซงไดลายพมพดเอนเอทสมบรณ (Full profile) มากถง 46 เปอรเซนต

[37] ในขณะทมการน าไมพนส าลมาใชเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานทมพนทผวเรยบ

เชน โทรศพทมอถอ [22] ถงมอยาง [33] แกว และนาฬกา [37] เปนตน อยางไรกตามการศกษาวธเกบก

ดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานในคดระเบดมคอนขางนอย ท าใหความส าเรจในการจดท า

ลายพมพดเอนเอจากวสดหลกฐานดงกลาว มเพยง 12 เปอรเซนต [7] หรอไดลายพมพดเอนเอแคบางสวน

(partial profile) [14] ทงนอาจเปนเพราะเมอวตถระเบดท างานจะเกดความรอนขนซงเปนสาเหตทดเอนเอ

นนเสยสภาพได จงสงผลใหความส าเรจในการจดท าลายพมพดเอนเอลดลง [15,18]

วธไดเรคพซอาร เปนการเพมปรมาณดเอนเอจากตวอยางโดยตรง โดยไมผานกระบวนการสกด

และวดปรมาณดเอนเอ ทงนการสกดดเอนเอท าใหมโอกาสสญเสยดเอนเอมากถง 76 เปอรเซนต ของดเอนเอ

เรมตนบนวสดหลกฐาน [25] อกทงใชเวลานานในการสกดและชดน ายาสกดมราคาคอนขางแพง วธไดเรคพซอาร

จงชวยใหไดรบปรมาณดเอนเอเพมขนและไดรบลายพมพดเอนเอสมบรณกวาการสกด แมวาในตวอยาง

มปรมาณดเอนเอนอย [26,30] รวมทงชวยลดระยะเวลาในการวเคราะหและประหยดคาใชจาย ท งนวธ

ดงกลาวไดเรมน ามาใชตงแตป ค.ศ. 1989 ในงานทางดานจลชววทยา [42] และปจจบนไดประยกตใชในงาน

ดานนตพนธศาสตรส าหรบการตรวจพสจนดเอนเอจากวตถพยานชวภาพประเภทอสจ รากผม [26] น าลาย

[39] และเลอด [40] รวมถงน ามาใชตรวจพสจนดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานตางๆ เชน

Page 4: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

3

เสอผา เทปกาว [26] กระจกสไลด (glass slide) เซรามก พลาสตก และแสตนเลส [30] ผลการวจยพบ

ความส าเรจในการจดท าลายพมพดเอนเอประมาณ 25 เปอรเซนต [37] อกทงมการพฒนาวธไดเรคพซอาร

โดยการเตรยมตวอยางรวมกบสารละลายเพอเจอจางตวรบกวนปฏกรยา เพมความส าเรจในการจดท า

ลายพมพดเอนเอและเพมคณภาพลายพมพดเอนเอได [16] ทงนเทคนคดงกลาวยงไมมการศกษาในตวอยาง

ดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานระเบดแสวงเครอง

งานวจยนจงมวตถประสงคเพอศกษาเปรยบเทยบวธการเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผส

บนวสดหลกฐานแตละประเภททพบบอยในคดระเบดแสวงเครอง รวมถงน าไปสการพฒนานวตกรรมอปกรณ

เกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานดงกลาว เพอความสะดวกในการเกบวตถพยานดเอนเอ

และเพมประสทธภาพของกระบวนการพสจนดเอนเอใหไดมาซงลายพมพดเอนเอทมคณภาพดขน

นอกจากนยงศกษาพฒนากระบวนการตรวจพสจนดเอนเอดวยวธไดเรคพซอาร เพอใชควบคกบนวตกรรม

อปกรณเกบกดเอนเอทไดพฒนาขนอกดวย รวมถงทวนสอบการใชงานจรงกบตวอยางระเบดแสวงเครอง

ทประกอบขนจากสถานการณจ าลอง อกทงชวยเพมความส าเรจในการจดท าลายพมพดเอนเอทเกดจาก

การสมผส ผลงานวจยนเปนประโยชนตอหลายหนวยงานนตพนธศาสตรท งสถาบนนตวทยาศาสตร

กระทรวงยตธรรมและศนยพสจนหลกฐานทวประเทศ

วตถประสงค

1. เพอศกษาเปรยบเทยบวธเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานระเบดแสวงเครอง

ทพบบอยในคดกอการรายจงหวดชายแดนภาคใต โดยเปรยบเทยบการเกบกดเอนเอดวยวธเทปยดและ

ไมพนส าลชนดตางๆบนวสดหลกฐานจ านวน 2 ประเภท (วสดทมพนผวเรยบและวสดทมรพรน)

2. เพอศกษาความเปนไปไดในการประยกตใชวธไดเรคพซอารกบอปกรณเกบกดเอนเอส าหรบวสด

หลกฐานในคดกอการราย

3. เพอพฒนานวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอใชรวมกบวธเกบกดเอนเอทดทสด

4. เพอทวนสอบการใชไดจรงของชดอปกรณและเทคนคการจดท าลายพมพดเอนเอแบบวธไดเรคพซอาร

ในตวอยางวสดหลกฐานระเบดแสวงเครองจากสถานการณจ าลอง

Page 5: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

4

ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

ผลการวจยครงนทราบวธเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสทดทสดบนวสดหลกฐานแตละ

ประเภททพบบอยในคดระเบดแสวงเครองจงหวดชายแดนภาคใต น าไปสการพฒนานวตกรรมอปกรณ

เกบกดเอนเอชวยใหมความสะดวกในการเกบวตถพยานดเอนเอและเพมประสทธภาพของกระบวนการ

พสจนดเอนเอ และเมอใชรวมกบวธไดเรคพซอารทพฒนาขนจะชวยเพมคณภาพลายพมพดเอนเอ

อกทงลดงบประมาณและระยะเวลาทใชในการตรวจพสจนเอกลกษณบคคล เพอระบผกระท าความผด

ดงน นงานวจย น มประโยชนอยางย งส าหรบงานนตพนธศาสตรของหนวยงานของรฐ ไดแ ก

สถาบนนตวทยาศาสตร กระทรวงยตธรรมและศนยพสจนหลกฐานทวประเทศ เพอชวยสนบสนนการ

ด าเนนงานทางคดในกระบวนการยตธรรมตอไป

การตรวจเอกสาร

1. วตถระเบดแสวงเครอง

ระเบดแสวงเครอง หรอ Improvised Explosive Device (IEDs) เปนระเบดรปแบบหนงทมการน าเอา

วสดทมอยหรอวสดหาไดงาย น ามาประดษฐขน เพอตองการสรางสถานการณ และปจจบนมเทคโนโลยท

เพมขนกสงผลใหระเบดแสวงเครองนนมความซบซอนมากขนเชนกนและยงสามารถควบคมการท างาน

งายขน โดยการควบคมระยะไกล เรยกวา Remote control คอใชโทรศพทในการจดชนวน [2]

เนองจากระเบดแสวงเครอง สามารถประดษฐจากวสดทมอยโดยทวไปได ท าใหระเบดแสวงเครอง

มหลายรปแบบ และมลกษณะทไมแนนอน เชน รปแบบของกลอง มอถอ ถงขยะ รถจกรยานยนต

เปนตน ท าใหผกอการรายสะดวกตอการจดหาวตถดบส าหรบประดษฐไดงาย หรอซกซอนพกพา และ

น ามาใช ท าใหเจาหนาทยากตอการตรวจคนและเกบกวตถระเบด

ระเบดแสวงเครองสามารถแบงประเภทตามลกษณะของระบบการท างาน ได 3 ระบบ ไดแก

ระบบแรกคอ ระบบสารเคม เปนการใชสารเคมซงเปนสวนผสมของระเบดผสมกน ท าใหเกดปฏกรยากน

แลวเกดการระเบดขน ระบบนไมเปนทนยมมากนก เพราะขนตอนการประดษฐยงยาก ไมสามารถควบคม

เวลาทจะท าใหเกดการระเบดไดแนนอน และทส าคญคอเปนอนตรายตอผประดษฐ ระบบทสองคอ

ระบบกลไก เปนการใชอปกรณทางกลตางๆ เปนตวท าใหเกดการท างานของระเบดแสวงเครอง ระบบนสวน

ใหญจะตองอาศยสงอนๆ มากระท าตออปกรณระเบด ระเบดจงจะเรมท างาน เชน การใชระบบนาฬกาเปน

กลไก ระเบดวธนนยมใชขมข หรอการประสงคใหตายเฉพาะบคคล และระบบสดทายคอ ระบบไฟฟา

เปนการใชอปกรณทางไฟฟา หรออปกรณทางอเลคทรอนคสมาควบคมการจดระเบด เชน การใช

Page 6: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

5

โทรศพทมอถอ เพจเจอร โทรศพทไรสาย รโมตคอนโทรล รถยนต รถหรอเครองบนวทยบงคบน ามา

ประกอบเชอปะทไฟฟาและวตถระเบด ระเบดแสวงเครองแบบนเปนทนยมกนมาก เนองจากประดษฐไดงาย

สามารถก าหนดเวลา, ควบคมจงหวะการท างานไดแนนอน, ควบคมการท างานไดในระยะไกล และสามารถ

สรางความซบซอนตอบสนองตอว ตถประสงคของผ ประดษฐไดหลายรปแบบ ขนอยกบความร

ความสามารถของผประดษฐ ซงเชนเดยวกบทใชในประเทศไทยสามจงหวดชายแดนใต [2,3]

ระเบดแสวงเครองมระบบการท างานหลายประเภท เชน ท างานจากการกระท า ของเหยอ

เปนระเบดแสวงเครองทตองอาศยบคคลหรอ สงอน ๆ มากระท าเพอให เกดการระเบด เชน ยกระเบด

เปดระเบด หรอเอยงระเบด หรอการท างานแบบบงคบชด เปนระเบดแสวงเครองทสามารถควบคมการ

ท างานไดจากระยะไกล (Remote Control) เชน วทยรบ-สง, โทรศพทมอถอ ผทประดษฐระเบดแบบน

จะตองมความร พนฐานทางดานไฟฟาและอเลกทรอนกสเปนอยางด ทงนโทรศพททใชในการท าระเบดคอ

มอถอยหอโนเกย รน 3310 เนองจากแผงวงจรสามารถท าระเบดไดงายไมตองใชอปกรณอยางอนมาพวง

แตมอถอรนอน กใชในการท าระเบดได เพยงแตตองหาอปกรณพวงหรอบางรนก าลงไฟมไมพอ นอกจากน

ในการเปดใหประชาชนสามารถซอมอถอใชไดโดยไมตองมการลงทะเบยนท าใหเกดความยากในการ

ตดตามจบกม ซงหากมการลงทะเบยนการเปดใชมอถอ ทงหมดจะสามารถชวยตดตามจบกมคนรายทใชมอ

ถอไดทนท ในขณะนยงไมมการควบคม ดงนนเมอคนรายใชมอถอเสรจ กสามารถไปซอมอถอเครองใหม

มาใชไดอก หรออาจท างานแบบถวงเวลา ใชอปกรณตงเวลาการท างาน เชน ใชนาฬกา หรอวงจรนบแบบ

อเลกทรอนกส หรอแมกระทงการท างานแบบอาศย สภาพแวดลอม เชน เมอโดนแสงสวาง หรอมเสยงดง [1]

2. การตรวจพสจนดเอนทางดานนตวทยาศาสตร สารพนธกรรมหรอดเอนเอ (DNA)

ดเอนเอ (DNA) หรอกรดดออกซไรโบนวคลอก (Deoxyribonucleic Acid) คอ สารพนธกรรม

ซงเปนจ าพวกกรดนวคลอก สวนใหญบรรจอยในนวเคลยสของเซลล สามารถพบไดในเซลลของสงมชวต

เกอบทกประเภท ยกเวน เมดเลอดแดงของมนษย เนองจากไมมนวเคลยส โดยพนตวอยบนโครโมโซม

ดเอนเอ มกพบในเซลลของสงมชวตทกชนด ดเอนเอเปนแหลงเกบขอมลทางพนธกรรมของสงมชวตชนด

หนงๆเอาไว ซงมลกษณะทมการผสมผสานมาจากสงมชวตรนกอน ซงกคอ รนพอและแม ทงยงสามารถ

ถายทอดลกษณะไปยงสงมชวตรนถดไป ซงกคอรนลกหลาน ดเอนเอมลกษณะรปรางเปนเกลยวค

(Double Helix) โดยมพอลนวคลโอไทด 2 สาย เรยงตวในแนวทตรงกนขามกน พอลนวคลโอไทดสายหนง

เรยงตวในทศทางจาก 3’ ไป 5’ สวนพอลนวคลโอไทดอกสายหนงเรยงตวในทศทาง 5’ ไป 3’ โดยท

Page 7: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

6

พอลนวคลโอไทดท ง 2 สายน โดยสายพอลนวคลโอไทดจะยนสวนของน าตาลดออกซไรโบส

(Deoxyribose Sugar)ไวดานนอก แลวหนสวนทเปนเบสเขาหากนเพอเชอมตอกน โดยเบสทอยตรงขามกน

ตองเปนเบสทเขาคกนไดหรอ Complementary ดเอนเอจงมลกษณะคลายบนไดเวยนขวา นวคลโอไทดเปน

โมเลกลทประกอบดวยน าตาล ดออกซไรโบส, หมฟอสเฟต และไนโตรจนสเบส มอย 4 ชนด ไดแก

อะดนน (Adenine, A) ไทมน (Thymine, T) ไซโทซน (Cytosine, C) และกวนน (Guanine, G) ส าหรบ

โครงสรางทางเคมของอะดนนและกวนนนนประกอบดวยวงคารบอนสองวงทมชอเรยกวา พวรน (Purine)

ในขณะทโครงสรางทางเคมของไซโทซนและไทมนประกอบดวยวงคารบอนเดยวทมชอเรยกวา ไพรมดน

(Pyrimidine) โดยทเบสอะดนนจะเชอมกบเบสไทมน ดวยพนธะไฮโดรเจนแบบพนธะค หรอ Double

Bonds และ เบสไซโทซนจะเชอมกบเบสกวนนดวยพนธะไฮโดรเจนแบบพนธะสามหรอ Triple Bonds

ท าใหปรากฏรอง 2 ลกษณะ คอรองขนาดใหญ (Major groove) และรองขนาดเลก (Minor groove)

ระหวางเกลยวค (รปท 1)

รปท 1 แสดงโครงสรางของดเอนเอ

(http://www.bloggang.com/mainblog.php?id=chamaipron&month=26-09-2010&group=2&gblog=4)

สารพนธกรรมท งหมดทมอยในเซลล รวมท งสวนของสารพนธกรรมตนแบบและสวนทถกถอดรหสและแปลรหส โดยทวไปสารพนธกรรมของสงมชวตประกอบไปดวยดเอนเอหนวยยอย ส าหรบในงานนตวทยาศาสตรจะใชประโยชนจากสารพนธกรรมทงหมดทบรรจอยในนวเคลยสเทานน ในมนษยพบวาจะมนวเคลยจโนมประมาณ 3.2 พนลานเบส โดยแบงเปนสวนของยนหรอสวนทเกยวของ ยนประมาณรอยละ 25 และสวนทไมใชยนหรอไมเกยวของกบการควบคมลกษณะการแสดงออก

Page 8: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

7

อกรอยละ 75 ในสวนทไมเกยวของกบยนนนสามารถแบงออกไดอกเปน ดเอนเอทมล าดบเบสเฉพาะ (Unique DNA) พบรอยละ 21 และดเอนเอทมล าดบเบสซ า (Repetitive DNA) พบรอยละ 54 ทงนรปแบบการซ ากนของล าดบจโนมมนษย อาจพบทงแบซ ากระจดกระจายทวบรเวณทไมเกยวของกบยน และแบบซ าอยางตอเนองในบรเวณใกลเคยงกนซงพบรอยละ 9 ส าหรบในงานนตวทยาศาสตรทสามารถน าไปใช ในการพสจนเอกลกษณบคคล [9]

3. วตถพยานทางชวภาพทศกษา

วตถพยานทางชวภาพในสถานทเกดเหตทสามารถคนหาและเกบรวบรวมเพอน ามาใชในงาน

ทางดานนตพนธศาสตร เชน สารคดหลงตางๆทออกมาจากรางกาย ไดแก เลอด น าลาย น าอสจ เหงอ

ปสสาวะ น าจากชองคลอด เปนตน รวมทงเสนขนตางๆรวมถงผม และรวมถงเยอบผวหนงคอ ดเอนเอทเกด

จากการสมผส หรอ touch DNA โดย touch DNA หรอ extracellular nucleic acids มชอเรยกอนๆวา CNAs,

eDNA หรอ cfDNA ซงสามารถมาไดจากแหลงตางๆภายในรางกาย เชน เหงอ และสารคดหลงทมพวก

ไขมน [34]

ดเอนเอทเกดจากการสมผสเปนหลกฐานชนส าคญในงานนตวทยาศาสตรเพอตรวจหาดเอนเอใน

การระบบคคล [22] เนองจากดเอนเอทเกดจากการสมผสนนมาจากการถายโอนดเอนเอผานการสมผส

โดยการหลดลอกออกของเซลลผวหนง (epithelial cell) ของผทสมผสถายโอนไปใหกบวตถทถกสมผส [23]

ซงเปนไปตาม Locard’s exchange principle หรอ Locard’s theory โดยมหลกการ คอ เมอวตถสองชนสมผส

กนจะเกดการแลกเปลยนบรเวณพนผวทสมผสกนของวตถนน ซงหลกการนสามารถน ามาใชในการหา

เซลลผวหนงทหลดจากการสมผสของผตองสงสยในสถานทเกดเหต เมอผตองสงสยสมผสกบกบสงใด

สงหนงในทเกดเหต ทกบรเวณทผตองสงสยนนสมผสคาดวาจะมรองรอยการปลอยเซลลผวหนงออกมาตด

ประทบอยบนพนผวน นดวย จงมการน าหลกการดงกลาวมาใชในกระบวนการทางนตวทยาศาสตร

เพอตรวจสอบดเอนเอจากเซลลผวหนงทหลดออกจากการสมผส โดยวตถพยานทสามารถน ามาตรวจสอบ

ได เชน เสอผาทสวมใส อาวธ หรอวตถอนๆ ทคาดวาผานการสมผส โดยปกตในแตละวนเซลลผวหนงจะ

หลดประมาณ 400,000 เซลลตอวน ทงนจ านวนของเซลลผวหนงทหลดออกมานนในแตละบคคลตางกน

ขนอยกบความสามารถในการปลดปลอยเซลลผว [5] หรออาจเกดจากแรงทสมผสและหรอชนดของวตถท

สมผสดวย และจากการศกษาของ Cristina และคณะ [11] ศกษาเกยวกบความสมพนธของการปลดปลอย

เซลลผวหนงของอาสาสมครระหวางอาสาสมครมการลางมอและไมลางมอกอนการสมผส พบวา

อาสาสมครทมการมอลางมอ 20 วนาท ดวยสบและไมลางมอกอนสมผส พบวา มการปลดปลอยเซลล

Page 9: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

8

ประมาณ 5x103 ถง 1x105 และ 1x103 ถง 8x104 เซลล ตามล าดบ หรอมคาเฉลยเทากบ 2.5x104 และ 8.6x103

ตามล าดบ และเมอน ามาสกด DNA พบวา อาสาสมครทมการมอลางมอ พบปรมาณ DNA เทากบ 0.242 ng

และอาสาสมครไมลางมอกอนสมผส พบปรมาณ DNA เทากบ 4.646 ng เนองจากเมอมการลางมอท าให

เซลลผวหนงนนสามารถหลดออกไดบางสวน ท าใหพบปรมาณเซลลผวหนงเมอสมผสกบวตถหรอสงตางๆ

ลดลง และจากการศกษาของ Phipps และ Petricevic [28] ไดมการศกษาแนวโนมของการปลดปลอยเซลล

ผวหนงของแตละบคคล พบวา ในแตละวนนนแตละบคคลมการปลดปลอยเซลลผวหนงไมเทากนและการ

ปลดปลอยเซลลผวหนงนนไมขนกบเวลาในการสมผสดวยเชนกน [21] และจากการศกษาดเอนเอทเกดจาก

การสมผสบนวสดตางๆ เชน แกว ผา และไม พบวา การสมผสกบไมนนสามารถพบปรมาณดเอนเอมาก

ทสดเมอเทยบกบผาและแกว คดเปน 36%, 23% และ 9% ตามล าดบ เนองจากไมนนมลกษณะพนทผว

ขรขระจงสามารถตรวจพบ DNA ไดดกวาและยงพบวาการปลดปลอยเซลลผวหนงในเพศหญงและเพศชาย

ไมมความแตกตางกนอยางมนยส าคญดงกลาวขางตนวาขนอยกบแตละบคคล [12] และถงแมในบางครง

พบวาสามารถตรวจพบไดในปรมาณนอย โดยเกบตวอยางไดอยในชวงนอยทสดเทากบ 5- 20 เซลล แตก

สามารถน ามาตรวจหาดเอนเอได

4. ปฏกรยาพซอาร (Polymerase chain reaction) Polymerase Chain Reaction (PCR) เปนเทคนคการเพมปรมาณชนสวนของดเอนเอในหลอดทดลอง จากนนมการน ามาใชในงานดานนตพนธศาสตรเพอใชในการเพมปรมาณดเอนเอจากตวอยางทเกบไดจากสถานทเกดเหต โดยในการเพมปรมาณดเอนเอจ าเปนตองอาศยองคประกอบตางๆ ดงน คอ ดเอนเอตนแบบ (template DNA) ดเอนเอพอลเมอเรส (DNA polymerase) ดออกซไรโบนวคลโอไทดไตรฟอตเฟท(deoxyribonucleotide triphosphates, dNTPs) ทงสชนด ไพรเมอร บฟเฟอร ปฏกรยาการสงเคราะหเกดขนตอเนองซ ากนเปนลกโซในแตละรอบ ในปฏกรยาพซอารแบบดงเดม ประกอบดวย 3 ขนตอน (รปท 2) คอ

1. ขนตอน Denaturation เปนขนตอนการแยกสายพอลนวคลโอไทดจากสายคเปนสายเดยว โดยใช

อณหภมประมาณ 90-95 °C

2. ขนตอน Annealing เปนขนตอนลดอณหภมลงมาท 50-55 °C เพอใหไพรเมอร สามารถเกาะตด

กบดเอนเอตนแบบสายเดยวตรงบรเวณล าดบนวคลโอไทดคสม

3. ขนตอน Extension เปนขนตอนการสรางดเอนเอสายใหมตอออกจากไพรเมอรในทศทางจาก

5′ ไป 3′ อณหภมในขนนจะอยในชวง 70-75 °C การสงเคราะหจะด าเนนตามล าดบ 3 ขนตอน ซ ากนเปน

จ านวน 25-32 รอบ ท าใหไดผลผลตดเอนเอ (PCR product) เปนดเอนเอสายใหมเพมขนเปนจ านวนมาก

Page 10: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

9

รปท 3 แสดงขนตอนของปฏกรยาพซอาร

(https://en.wikipedia.org/wiki/Polymerase_chain_reaction)

โดยในงานนตวทยาศาสตรจะท าการเพมปรมาณดเอนบรเวณต าแหนง Shot tandem repeat (STR) หรอ simple sequence repeat (SSR) และหรอไมโครแซทเทลไลท (microsatellite) คอสวนหนงของ สารพนธกรรมทประกอบไปดวยล าดบเบสซ าแบบตอเนอง โดยมล าดบเบสแกนกลางจ านวน 1-6 คเบส โดย STR สามารถบงบอกความแตกตางระหวางบคคลได คอ จ านวนซ าของหนวยซ า จงน ามาใชในงาน นตพนธศาสตรกนอยางแพรหลาย โดยต าแหนงของ STR ทน ามาใชในการ จ าแนกบคคลจ าเปนตอง [9] มขนาดประมาณ 100-500 bp เนองจากตวอยางจรงทไดจากการเกบรวบรวมในสถานทเกดเหตนนมกมปรมาณนอยหรอเสอมสภาพ อลลลทปรากฏในแตละต าแหนงจะตองมความแตกตางกนและสามารถแยกออกจากกนไดอยางชดเจน เพอใหสามารถแปลผลลายพมพในต าแหนงตางๆได มอ านาจในการจ าแนกระหวางบคคลสงและรอยละของประชากรทมอลลลในคโครโมโซมทแตกตางกน มากกวา 70% ในประชากร ไมมความเชอมโยงกบต าแหนง STR อนๆ ในการถายทอดลกษณะ ตองมอตราการกลายพนธต า

Page 11: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

10

ไดเรคพซอาร (Direct PCR) วธไดเรคพซอารเปนการเพมปรมาณดเอนเอจากวตถพยานโดยตรง ซงไมผานขนตอนการสกด

ดเอนเอ เนองจากการสกดดเอนเอท าใหมการสญเสยดเอนเอระหวางการสกดถง 30 -70 เปอรเซนต [11,21]

จงตองมการปรบปรงดเอนเอพอลเมอรเรส ใหมความทนทานตอสารทเปนตวยบย งปฏกรยาพซอารทอาจ

ปนเปอนมาพรอมกบวตถพยานทตรวจสอบ [41] เพอเพมโอกาสของการตรวจพบลายพมพดเอนเอเพมขน

ตวอยางทนยมน ามาใชดวยวธน เชน ดเอนเอทเกดจากการสมผส เปนตน

5. การแยกและตรวจสอบดเอนเอ

เมอไดผลผลตจากปฏกรยาพซอารแลว ขนตอนตอมาเปนการแยกแถบ DNA ซงสามารถแยกได

2 วธ คอ วธเจลอเลคโทรโฟรสส (gel electrophoresis) ซงเปนวธการแยกแถบดเอนเอแบบดงเดม ซงม

ขอเสยคอไมสามารถแยกความแตกตางของ DNA ทมขนาดใกลเคยงกนได ดงนนตอมาไดมการพฒนา

วธการแยกขน คอ วธแคปปลลารอเลคโทรโฟรสส (capillary electrophoresis, CE) ซงขอดของวธนคอ

สามารถแยกดเอนเอทมขนาดตางกนเพยงหนงเบสได หลกการของ CE เกยวของกบการใหศกยไฟฟาสง

ตงแต 10 ถง 30 กโลโวลต แกหลอดรเลก (capillary tube) ทมขนาดเสนผานศนยกลางตงแต 25 ถง 100

ไมโครเมตร ภายในหลอดมการบรรจสารพอลเมอร โดยทปลายทง 2 ขาง ของหลอดรเลกจะจมอยในภาชนะ

บรรจ สารละลายอเลกโทรไลต เมอมการใหศกย ไฟฟาจะท าใหไอออนในตวอยางวงไปทขวไฟฟา แตละขว

ตววดสญญาณสวนใหญเปนแบบยว ซงใหรปแบบการตอบสนองเปนสญญาณตอเวลา เรยกวา electropherogram

สวนการไหลของอเลกโทรไลตไปตามหลอดรเลกนเปนไป ตามรปแบบ electroendosmotic flow หรอ EOF

[10] (รปท 4)

รปท 4 แสดงถงหลกการของวธแคปปลลารอเลคโทรโฟรสส (capillary electrophoresis, CE) (https://en.wikipedia.org/wiki/Capillary_electrophoresis)

Page 12: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

11

Electroendosmotic flow (EOF) คอ การทผนงภายในของหลอดรเลกซงเคลอบดวยซลกา ประกอบ ดวยซลานอล ซงจะแตกตวเปนไอออน เมอม pH มากกวา 2.0 โดยท าใหผนงของหลอดรเลกมประจลบ ไอออนของโลหะซงมประจเปนบวกจงเขาไปเกาะตด เมอใหศกยไฟฟาเขาสหลอดรเลก แคตไอออน (ประจบวก) และโมเลกลของน าทลอมรอบจงเคลอนทไปสขวแคโทด ท าใหสารละลายเคลอนทไปยงตววดสญญาณ คอเปนการผลกดนไอออนไปตามหลอดรเลกผานตววดสญญาณ กท าการตรวจวดการเรองแสงของสยอมทตดฉลากบนดเอนเอ โดยการเคลอนทผานหลอดรเลกนนสามารถแบงออกเปน 2 รปแบบ คอ ดเอนเอทมขนาดเลกจะเคลอนทผานชองวางระหวางโมเลกลของพอลเมอรเปนแบบกลมกอน หรอ Ogston sieving และถาดเอนเอมขนาดใหญกจะเคลอนทไดชาการเคลอนทจงคลายการเลอยของง หรอ Reptation ดงนนท าใหดเอนเอทมขนาดเลกสามารถเคลอนทไดเรวกวาจงท าใหไปถงขวแคโทดกอน จากนนเมอผานการแปลงสญญาณและแปลผลจะไดผลออกมาในรปของอเลคโทรฟโรแกรม (รปท 5) เพอน าไปวเคราะหผลตอไป [17,38] การอานผลของอเลคโทรฟโรแกรม คอ จะมการแสดงอลลลในต าแหนง STR ตางๆโดยในต าแหนง STR ใดๆ จะมอลลล 1 หรอ 2 อลลล โดยทถาม 1 และ 2 อลลล แสดงวาต าแหนงนนเปน homozygote และ heterozygote ตามล าดบ ซงในกรณในตวอยางจรงส าหรบงานนตวทยาศาสตรนนสวนใหญจะไดพบวาม อลลล อยางนอย 2 อลลลในต าแหนง STR ใดๆ หรอเรยกวาเปน Mixture profile ซงเพมความยากในการระบตวบคคล ตวอยางทมโอกาสพบเปน mixture profile เชน vaginal swab, touch DNA เปนตน

รปท 5 แสดงถงลกษณะของอเลคโทรฟโรแกรมของต าแหนงลายพมพดเอนเอ (http://www.forensicsciencesimplified.org/dna/how.html)

Page 13: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

12

6. งานวจยทเกยวของ งานวจยทผานมานนไดมการศกษาเกยวกบดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดตางๆ เพอศกษา

วธการเกบกดเอนเอ ศกษาปรมาณดเอนเอทเกบกได รวมทงศกษาคณภาพและความส าเรจในการจดท า ลายพมพดเอนเอ ดงน

ดเอนเอทเกดจากการสมผส (Touch DNA)

Brigh และ Petricevic (2004) ไดศกษาการไดรบลายพมพดเอนเอจากดเอนเอทเกดจากการสมผสบน

รองเทา ส าหรบรองเทาทใชในการศกษา ไดแก รองเทาแตะ รองเทาวง และรองเทาหนง โดยใหอาสาสมคร

สวมรองเทาจากนนเกบกดเอนเอดวยไมพนส าล, การชะลาง และเทปยด ผลการทดลองพบวาการ

เกบตวอยางโดยใชเทคนคเทปยดสามารถเกบดเอนเอไดมากกวาการใชไมพนส าลและการชะลาง และพบวา

การสวมรองเทาดวยเทาขางซายและขางขวาไดรบลายพมพดเอนเอทไมแตกตางกน แสดงใหเหนวาการ

ไดรบดเอนเอบนวสดนนขนอยกบวธการเกบกดเอนเอและการปลดปลอยดเอนเอในแตละบคคล [8]

Pang และ Cheung (2007) ไดศกษาวธการเกบกดเอนเอดวยไมพนส าลในการเกบกดเอนเอทเกด

จากการสมผสบนวสดตางๆ ในหองท างาน เชน คอมพวเตอร คยการด ไฟฉาย แฟมเอกสาร และเครองเยบ

กระดาษ เปนตน จากนนเกบดเอนเอดวยการใชไมพนส าล ผลการทดลองพบวาการเกบกดวยไมพนส าลแบบ

แหงและแบบเปยกไดรบลายพมพดเอนเอ คดเปน 16 และ 12 เปอรเซนต เมอเปรยบเทยบกบชดผลบวก

ควบคม ตามล าดบ และลายพมพดเอนเอทไดรบมความสอดคลองกน แสดงใหเหนวาการเกบกดเอนเอดวย

ไมพนส าลชวยใหไดรบลายพมพดเอนเอเพมขน แตความส าเรจในการจดท าลายพมพดเอนเอกยงขนอยกบ

ความสามารถในการปลดปลอยดเอนเอของแตละบคลและวสดทสมผสดวยเชนกน [27]

Tobe และคณะ (2011) ไดศกษาการไดรบลายพมพดเอนเอทเกดจากการสมผสของมนษยบน

ตวอยางกวาง โดยใหอาสาสมครจบบรเวณสวนหว ขาและอวยวะภายในของกวาง จากนนเกบกดเอนเอดวย

วธเทปยด น าไปสกดดเอนเอดวยชดน ายาสกด QIAamp® DNA Investigator Kit (QIAGEN, UK, Cat. No.

56504) แลวน าเพมปรมาณดเอนเอ ผลการทดลองพบวาสามารถเกบกดเอนเอไดปรมาณสงสด 3.86 pg/µl

เฉลย 0.946 pg/µl ± 1.07 pg/µl และไดรบลายพมพดเอนเอแบบ low template profile แสดงใหเหนวา

สามารถจดท าลายพมพดเอนเอจากตวอยางซากสตวไดและสามารถน าไปประยกตใชกบสตวปาชนดอนๆ

[34]

Daly และคณะ (2012) ศกษาความสามารถของการถายโอนดเอนเอทเกดจากการสมผสไปยงวสด

ไดแก แกว เสอผา และไม ใหอาสาสมครเพศหญงและเพศชาย ถอวสดใหแนนเปนเวลา 60 วนาท ดวยมอ

Page 14: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

13

ขางเดยว จากนนเกบตวอยางดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดดวยวธเทปยด แลววดปรมาณดเอนเอและ

จดท าลายพมพดเอนเอ พบวาปรมาณดเอนเอทวดไดโดยเฉลยในตวอยางวสดไม เสอผา และแกว เทากบ

5.85, 1.23 และ 0.52 นาโนกรม ตามล าดบ และความส าเรจในการจดท าลายพมพดเอนเอมากทสดจากวสด

ไม เสอผา และแกว คดเปน 36, 23 และ 9 เปอรเซนต ตามล าดบ อกทงความสามารถการถายโอนดเอนเอ

ไปยงวสดในเพศหญงและเพศชายไมแตกตางกน [13]

Thomasma และคณะ (2013) ไดศกษาชนดของสารละลายส าหรบจมไมพนส าลเพอเกบกดเอนเอ

ทเกดจากการสมผสดวย โดยสารละลายทใชในการทดลอง ไดแก Sodium dodecyl sulfate (SDS),

Triton X-100, Tween 20, Formula 409® และ Simple Green® โดยใหอาสาสมครใชมอถบนวสด

ไดแก เสอกราวน แขนเสอ ผาปดปาก และถงมอ จากนนใชไมพนส าล จมสารละลายขางตน แลวน าสกด

ดเอนเอและจดท าลายพมพดเอนเอ ผลการทดลองพบวาการใชไมพนส าลจมสารละลาย Sodium dodecyl

sulfate (SDS) และ Triton X-100 เกบกดเอนเอไดมากทสดเมอเปรยบเทยบกบสารละลายชนดอน

แสดงใหเหนวาสารละลายทงสองชนดนสามารถชวยเพมโอกาสในการเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบน

วสดได [33]

Verdon และคณะ (2014) ศกษาการเกบกด เอนเอทเกดจากการสมผ สดวยวธ เทปยด

โดยในการทดลองใชเทปกาว 2 ชนด ไดแก Scotch® MagicTM และ Scenesafe FASTTM tape จากนนน าเกบก

ดเอนเอบนวสดประเภทผาชนดตางๆ เชน สายรดโพลเอสเตอร ผาฝาย ผาฝายใยสงเคราะห และผาโพลเอ

สเตอรสงเคราะห น าไปสกดดเอนเอดวยชดน ายา DNA IQTM (Promega, USA) ผลการทดลองพบวาเทปกาว

ชนด Scenesafe FASTTM สามารถเกบกดเอนเอไดดกวาเทป Scotch® MagicTM ส าหรบผาทกชนดทใช

ทดสอบ และพบวาไดรบลายพมพดเอนเอทไดตรงกบลายพมพดเอนเออางอง แสดงใหเหนวาเทป Scenesafe

FASTTM มความสามารถในการเกบกดเอนเอบนเสอผา เนองจากเทป Scenesafe FASTTM มแรงดงมากวาจง

เพมประสทธภาพในการเกบกดเอนเอเพมขนและสงผลตอการเพมจ านวนอลลลในลายพมพดเอนเอดวย

เชนกน [36]

การเกบกดเอนเอจากการสมผส (Touch DNA) รวมกบวธไดเรคพซอาร (Direct PCR)

เนองจากดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดตางๆนนมดเอนเอปรมาณนอย จงมการศกษาการ

ประยกตใชรวมกบวธไดเรคพซอารเพอเพมความส าเรจในการจดท าลายพมพดเอนเอ ดงเชน

Verheij และคณะ (2012) ศกษาวธไดเรคพซอารและการเพมปรมาณดเอนเอครงละหลายต าแหนง

(multiplex PCR amplification) ส าหรบตวอยางทเกยวของในงานนตวทยาศาสตร ทงสารคดหลงชวภาพและ

Page 15: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

14

ดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดตางๆ เชน ลกบดประต, อปกรณตางๆในรถยนต, เสอผา, แกวน า,

กระปอง, นาฬกา และรองเทา เปนตน ท าการเกบกดเอนเอดวยวธไมพนส าลและเทปยด (tape lifting)

ใชรวมกบ SEM stub ผลการทดลองพบวาการไดรบลายพมพดเอนเอจากตวอยางดเอนเอทเกดจากการสมผส

ทงหมด 54 ตวอยาง พบวา ไดรบลายพมพดเอนเอทสมบรณคดเปน 20 เปอรเซนต, ไดรบลายพมพดเอนเอ

บางสวนคดเปน 20 เปอรเซนต และไมไดรบลายพมพดเอนเอคดเปน 60 เปอรเซนต ในขณะทการไดรบ

ลายพมพดเอนเอจากสารคดหลงชวภาพอนทงหมด 95 ตวอยาง ไดรบลายพมพดเอนเอทสมบรณคดเปน

60 เปอรเซนต, ไดรบลายพมพดเอนเอบางสวนคดเปน 24 เปอรเซนต และไมไดรบลายพมพดเอนเอคดเปน

16 เปอรเซนต แสดงใหเหนวาสารคดหลงชวภาพแตละชนดมปรมาณดเอนเอเรมตนตางกน ดงนนเมอน าจด

ท าลายพมพดเอนเอโอกาสการไดลายพมพดเอนเอทมคณภาพแตกตางกน [37]

Templeton และคณะ (2013) ศกษาลายพมพดเอนเอทเกดจากการสมผสดวยวธไดเรคพซอาร

โดยใหอาสาสมครจบแผนสไลดพลาสตก 15 วนาท ท าการเกบตวอยางดวยไมพนส าลชนด 3 ชนด ไดแก

ไมพนส าลชนดโฟม (Whatman, USA), ไมพนส าลชนดไนลอน (Copan Industries, Vic) และ ไมพนส าลชนด

ฝาย (Livingstone, NSW) น าเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอาร ผลการทดลองพบวาการเกบกดเอนเอ

ตวดวยไมพนส าลชนดไนลอนไดรบลายพมพดเอนเอทมความสงของพค (Relative fluorescence units,

RFU) มากทสดคดเทากบ 514 RFU รองลงมาเปนไมพนส าลชนดโฟม ไดรบลายพมพดเอนเอทมความสง

ของพคเทากบ 420 RFU และ ไมพนส าล ไดรบลายพมพดเอนเอทมความสงของพคต าสดเทากบ 129 RFU

แสดงใหเหนวาควรเลอกใชไมพนส าลชนดไนลอนในการเกบกดเอนเอทเกดจาการสมผสบนวสดประเภท

พลาสตก [31]

นอกจากการใชวธไดเรคพซอารรวมกบดเอนเอทเกดจากการสมผสแลวยงมการน าวธดงกลาวมาใช

กบสารคดหลงชวภาพ หรอวตถทางชวภาพอนดวย ดงน

Swaran และ Welch (2012) ไดศกษาเปรยบเทยบคณภาพลายพมพดเอนเอระหวางวธไดเรคพซอาร

กบการสกดดเอนเอจากวสด ไดแก แผนสไลดแกว พลาสตก แผนเซรามก และสแตนเลส จากนนใชดเอนเอ

Human male Placental DNA (Cambio Ltd.) มาเจอจางใหมความเขนขนตางๆ ดงน 0.1, 0.075, 0.05, 0.025

และ 0.01 ng/µl น าดเอนเอทมความเขมขนตางๆปรมาตร 10 µl ปายวสดขางตน แลวเกบกดเอนเอบนวสด

ดวยไมพนส าล น าไปสกดดเอนเอและเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอาร ผลการทดลองพบวา

วธไดเรคพซอารใหลายพมพดเอนเอทมความสงของพคสงกวาการสกดดเอนเอ ยกเวน วสดพลาสตก และ

พบวาความเขมขนของดเอนเอตงตนแค 0.5 นาโนกรม วธไดเรคพซอารใหคาความสงของพคเทากบ 21,382

RFU ในขณะทวธสกดดเอนเอไดความสงของพคเทากบ 3,445 RFU ดงนนแสดงใหเหนวาดเอนเอทม

Page 16: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

15

ความเขมขนต าวธไดเรคพซอารสามารถท าใหความสงของพคเพมขนเมอเปรยบเทยบกบวธสกดดเอนเอ

เนองจากวธดงกลาวชวยลดปญหาการสญเสยไประหวางกระบวนการสกด [30]

Ottens และคณะ (2013) ไดศกษาวธไดเรคพซอารส าหรบวสดหลกฐานทางดานนตวทยาศาสตร

โดยวสดหลกฐานทศกษา ไดแก ผม เสอผา เสนใย ถงมอยาง และเทปพลาสตก น าเพมปรมาณดเอนเอดวย

วธไดเรคพซอาร ผลการทดลองพบวาลายพมพดเอนเอเปนแบบ up-loadable คอ ไดจ านวนอลลลมากกวา

12 อลลล ในตวอยางผม เสอผา เสนใย และเทปพลาสตก ยกเวน ในตวอยางถงมอยางไดอลลลนอยกวา 12

อลลล แสดงใหเหนวาการเพมปรมาณดวยวธไดเรคพซอารสามารถน าไปประยกตใชในงานดานนตวทยาศาสตร

[26]

วธไดเรคพซอารนอกจากใชในการเพมปรมาณดเอนเอของมนษยเพอศกษาคณภาพลายพมพดเอนเอ

เพอใชในการระบเอกลกษณบคคลแลวไดมการน ามาประยกตใชกบตวอยางดเอนเอของสตวเพอการระบ

ชนดพนธของสตว อยางเชน

Kitpipit และคณะ (2013) ไดศกษาวธไดเรคพซอารส าหรบการวเคราะหชนดพนธสตวปา ซงไดท า

การทดลองตวอยาง 8 ชนด ไดแก ขน, ชนเนอ, เลอด, กระดก, ห, ผวหนง, ปสสาวะ และอจจาระ ของเสอ,

แรดขาว และชางเอเชย แลวเพมปรมาณดเอนเอดวย 2 วธ การเพมปรมาณดเอนเอโดยใชชนสวนโดยตรง

(direct protocol) และการเตรยมสารละลายดเอนเอ (dilution protocol) ผลการทดลองการเพมปรมาณดเอนเอ

ดวยวธไดเรคพซอารส าหรบตวอยางดงกลาว พบวา dilution protocolใหผลตปฏกรยาพซอารดกวาวธ direct

protocol เนองจากสารละลายชวยเจอจางตวรบกวนของปฏกรยาพซอาร และพบวา direct protocol

เกดสญญาณตวแปลกปลอมมากกวา dilution protocol อกทงวธดงกลาวสามารถจ าแนกชนดพนธสตวปาได

ถกตอง 100 เปอรเซนต แสดงใหเหนวาวธไดเรคพซอารแบบ dilution protocol ชวยเพมปรมาณและ

ความเขมขนของดเอนเอ อกทงยงชวยลดตวรบกวนของปฏกรยาพซอาร จงเพมประสทธภาพส าหรบการ

วเคราะหหาล าดบนวคลโอไทดของชนดสตวมากขนดวย [20]

ดเอนเอเกดจากการสมผสและวตถระเบด

เนองจากในการประกอบวตถระเบดนนผกอการรายไดมการประกอบชนสวนซงเปนโอกาสทท าให

เซลลเยอบผวหนงหลดลอกไปตดกบวสดนนได จงมการศกษาการไดรบลายพมพดเอนเอทเกดจากการสมผส

รวมทงปจจยอนๆของระเบดทอาจสงผลตอการจดท าลายพมพดเอนเอ ดงน

Esslinger และคณะ (2004) ศกษาความเปนไปไดในการไดรบลายพมพดเอนเอทเกดจากการสมผส

บนวสดทอส าหรบบรรจระเบด ไดแก ทอโลหะและทอพวซ (Polyvinyl chloride, PVC) โดยเปรยบเทยบ

Page 17: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

16

ลายพมพดเอนเอจากชนสวนวสดทเกบไดภายหลงการระเบด จากนนเกบกดเอนเอดวยเทคนคไมพนส าล

จากนนสกดดเอนเอ แลวน าวดและเพมปรมาณดเอนเอ และจดท าลายพมพดเอนเอ ผลการศกษาพบวาไมม

ตวอยางทไดรบลายพมพดเอนเอทสมบรณ ในตวอยางทศกษาทงหมดจ านวน 20 ตวอยาง อกทงการไดรบ

ลายพมพดเอนเอจากทอโลหะและทอพวซไมแตกตางกน เนองจากหลงการระเบดดเอนเอทสมผสอยบน

วสดนนถกท าลาย นอกจากนการไดรบลายพมพดเอนเอขนอยกบความสามารถในการหลดลอกของผวหนง

ของแตละคน [14]

Berti และคณะ (2011) ไดศกษาการเกบกดเอนเพอจดท าลายพมพดเอนเอจากตวอยางน าลายและ

เหงอ ของอาสาสมครสามคน บนกลองพสดภายหลงการระเบดดวยสารระเบด 3 ชนด ไดแก อารดเอกซ

(RDX), ดนด า (black powder) และทเอนท (TNT) โดยใชกลองพสดทงหมด 6 กลอง ภายในกลองม

เทปพลาสตกทการปายดวยน าลายและเหงอ ชนดละ 3 จด ปรมาตร 5 µl, 10 µl และ 20 µl จากนนหลงการ

ระเบดน าชนสวนเกบดเอนเอเพอจดท าลายพมพดเอนเอ พบวาตวอยางน าลายและเหงอไดรบลายพมพ

ดเอนเอทสมบรณ 48 และ 12 เปอรเซนต ตามล าดบ เนองจากน าลายมความเขมขนของดเอนเอมากกวาเหงอ

ในตวอยางทมปรมาตรเทากน อกทงพบวาสารระเบดอารดเอกซท าลายดเอนเอมากทสด เนองจากแรงระเบด

อณหภม และปรมาตรในการเคลอนทมากกวาดนด าและทเอนท ดงนนแสดงใหเหนวาความส าเรจในการ

จดท าลายพมพดเอนเอหลงการระเบดขนอยกบชนดของสารระเบดและชนดของสารคดหลงทางชวภาพ [7]

Hoffmann และคณะ (2012) ไดศกษาการเกบกดเอนเอเกดทจากการสมผสบนวสดระเบดแสวงเครอง

การทดลองใหอาสาสมคร 8 คน น ากระเปาเปไปใชเปนเวลา 11 วน จากนนน ากระเปาใบดงกลาวบรรจ

ระเบดแสวงเครองแบบใชทอพวซและใหสารระเบดท างานระเบด จากนนใชไมพนส าลเกบดเอนเอจาก

ชนสวนกระเปาเปหลงการระเบด เชน ซปกระเปา หจบกระเปา สายสะพายกระเปา สวนกลางและสวนบน

ของกระเปา น าจดท าลายพมพดเอนเอ ผลการทดลองพบวาลายพมพดเอนเอทไดรบจากต าแหนงตางๆ

บนกระเปาเปมความแตกตางกนอยางมาก ชนสวนบางต าแหนงลายพมพดเอนเอทสมบรณแตขณะท

ต าแหนงอนๆเกดผลแปลกปลอม (artifact) อกทงมลกษณะของพคไมสมดลกน (peak imbalance) สามารถ

จดท าลายพมพดเอนเอบนวสดทบรรจระเบดแสวงเครองประเภทกระเปาได แตความส าเรจของการ

จดท าลายพมพดเอนเอแตละครงกขนอยกบวสดทไดการสมผสเชนกน [18]

Page 18: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

17

วธการด าเนนการวจย

1. การเกบตวอยางดเอนเออาสาสมคร ท าการเกบตวอยางเซลลเยอบกระพงแกม (Buccal swab) จากอาสาสมครจ านวน 10 คน และจดท า ลายพมพดเอนเออางองของอาสาสมครดงกลาว ส าหรบใชตรวจสอบความถกตองของผลลายพมพดเอนเอ ก าหนดใหอาสาสมครตองไมรบประทานอาหารหรอดมน าอยางนอย 30 นาท จากนนใชไมพนส าล ปราศจากเชอ ปายขนลง บรเวณเยอบกระพงแกมขางปากดานในทงสองขางของอาสาสมครจ านวนขางละ 10 ครง วางไมพนส าลไวทอณหภมหองจนแหง ท าโดยหกสวนปลายของไมพนส าลใสในหลอดทดลองขนาด 1.5 มลลลตร แลวเตมสารละลาย Phosphate Buffered Saline (PBS) (Thermo Fisher Scientific, U.S.A) ปรมาตร 150 ไมโครลตร จากนนน าไปผสมใหเขากนแลวบมทอณหภม 95 °C เปนเวลา 2 นาท จากนนน าสารละลายดงกลาวไปใชเพมปรมาณดเอนเอตาม ขอ 4.2. แลวน าผลผลตปฏกรยาพซอารทไดไปแยกและตรวจสอบดเอนเอ ตามขนตอนทแสดงในขอ 4.3. และน าไปวเคราะหผลลายพมพดเอนเอ ดงแสดงในขอ 4.4 การศกษาและท างานวจยในครงนไดศกษาวจยตวอยางทมาจากคน คอ ดเอนเอทเกดจากการสมผส ดงนนมการด าเนนการขอจรยธรรมการท าวจยในคน โดยยดหลก “แนวทางจรยธรรมการท าวจยในคนในประเทศไทย พ.ศ. 2550” ของชมรมจรยธรรมการท าวจยในคนในประเทศไทย (Forum for Ethical Review Committee in Thailand หรอ FERCIT) 2. ชนดและวธการเตรยมวสดหลกฐานในการทดลอง งานวจยนท าการศกษาวสดหลกฐานในคดกอการรายในจงหวดชายแดนภาคใตทพบไดบอย รวมทงหมด 6 ชนด โดยแบงออกเปน 2 กลม ตามคณสมบตทางกายภาพของวสดหลกฐาน ไดแก วสดทมพนผวเรยบ (เทปกาวพนสายไฟ ยหอ 3M, ทอพวซ, แบตเตอร, แผงวงจรไฟฟา) และวสดทมรพรน (เสอผาและกระดาษ)โดยท าความสะอาดวสดดงกลาว ดงน 2.1. การเตรยมวสดเสอผา, กระดาษ และเทปกาวพนสายไฟ ส าหรบการเตรยมวสดประเภทเสอผา, กระดาษ และเทปกาวพนสายไฟ ท าโดยใชกรรไกรทปราศจาก เชอและดเอนเอตดวสดดงกลาวใหมขนาด 1.5 x 4 เซนตเมตร จากนนน าไปวางภายใตแสงอลตราไวโอเลตเปนเวลา 1 ชวโมง เพอท าใหดเอนเอทปนเปอนนนเสยสภาพและใชเปนชดควบคมผลลบ (ดงรปท 6)

Page 19: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

18

รปท 6 แสดงภาพวสดเสอผา (ก), กระดาษสมด (ข) และเทปกาวพนสายไฟ ยหอ 3M (ค)

2.2. การเตรยมวสดทอพวซ, แผงวงจรไฟฟา และแบตเตอร ส าหรบการเตรยมวสดประเภททอพวซ, แบตเตอร และแผงวงจรไฟฟา ท าโดยน าทอพวซ (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.5 นว ตดใหมความยาวเทากบ 2 นว), แผงวงจรไฟฟา (ขนาด 3 x 2.8 เซนตเมตร) และแบตเตอร น ามาลางดวยน ายาลางจานพรอมใชแปรงขด หลงจากนนเชดหรอแชดวยสารละลาย คลอรอกซ (Clorox) ทมความเขมขน 10 เปอรเซนต ขามคน แลวจงเชดดวย 70% แอลกอฮอล และน าไปวางภายใตแสงอลตราไวโอเลตเปนเวลา 1 ชวโมง เพอท าใหดเอนเอทปนเปอนนนเสยสภาพและใชเปนชดควบคมผลลบ (ดงรปท 7)

รปท 7 แสดงภาพวสดทอพวซ (ก), แผงวงจรไฟฟา (ข) และแบตเตอร (ค)

เมอเตรยมวสดพรอมส าหรบการทดลองแลวใหอาสาสมครจ านวน 10 คน ท าการลางมอมาเปนเวลา 1 ชวโมง กอนใชนวหวแมมอกดและถไปมาบนวสดหลกฐานแตละประเภท เปนเวลาประมาณ 30 วนาท จากนนน าวสดเหลานไปใชทดลองในการศกษาท 3. และการศกษาท 5. 3. การศกษาวธการเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานตางๆ งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาเปรยบเทยบวธเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานระเบดทพบบอย โดยศกษาวธการเกบกดเอนเอทงหมด 2 วธ ไดแก วธเทปยดและไมพนส าล การเกบกดเอนเอดวยวธเทปยด ท าโดยใช SEM stub ซงเปนแผนอะลมเนยมลกษณะกลมแบน ทมขนาดเสนผานศนยกลาง 12.5 มลลเมตร เชอมดวยดามจบ แลวคาดดวยเทปกาว Officeworks Tape (Officeworks, Australia) โดยให

ก ข

ก ข ค

Page 20: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

19

ดานเหนยวของเทปกาวออก น ากดขนลงบนวสดจนเทปกาวหายเหนยว (ประมาณ 50 ครง) เพอส าหรบน าไปเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอารตอไป (ดงแสดงในรปท 8)

รปท 8 แสดงภาพการเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดทมพนผวเรยบดวยวธเทปยด โดยใช SEM stub และส าหรบวธไมพนส าล ท าโดยจมไมพนส าลทง 2 ชนด ไดแก ไมพนส าลชนดฝาย (Thai Gauze Co., Ltd., Thailand) และไมพนส าลชนดไนลอน (Puritan Medical, U.S.A) ลงในน าทปราศจากเชอและ ดเอนเอพอหมาดๆ จากนนน าไมพนส าลปายบนวสดหลกฐานโดยใหสวนปลายของไมพนส าลตงฉากกบวสด จนทวบรเวณ แลวหกสวนปลายของไมพนส าลเกบในหลอดทดลองขนาด 1.5 มลลลตร เพอส าหรบน าไปเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอารตอไป (ดงแสดงในรปท 9)

รปท 9 แสดงภาพการเกบกดเอนเอทเกดจากสมผสบนวสดททมพนผวเรยบดวยวธไมพนส าล การเลอกวธการเกบกดเอนเอในแตละการทดลองนนขนอยกบประเภทของวสดหลกฐาน ส าหรบวสดทมพนผวเรยบ จะเกบกดเอนเอดวยวธเทปยดและไมพนส าล ซงในแตละวธการเกบกดเอนเอ จะท าการทดลองจ านวน 10 ซ า ดงแสดงในรปท 10

Page 21: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

20

รปท 10 แผนการศกษาวธเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดทมพนผวเรยบดวยวธเทปยดและไมพนส าล ส าหรบวสดทมรพรน (เสอผาและกระดาษ) ทผานการท าความสะอาดและสมผสโดยอาสาสมคร น ามาเกบกดเอนเอดวยวธเทปยดและท าการทดลองจ านวน 10 ซ า ดงแสดงในรปท 11

รปท 11 แผนการศกษาวธเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดทมรพรนดวยวธเทปยด

4. การศกษาความเปนไปไดในการประยกตวธไดเรคพซอารส าหรบการจดท าลายพมพดเอนเอจาก วสดหลกฐานระเบด งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาความเปนไปไดของการประยกตใชวธไดเรคพซอารส าหรบ การจดท าลายพมพดเอนเอรวมกบวธการเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสทดทสดบนวสดหลกฐานตางๆ จากการทดลองขอ 3. 4.1. การเตรยมตวอยางกอนเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอาร การเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอารสามารถเตรยมตวอยางได 2 วธ ไดแก การเพมปรมาณดเอนเอจากวสดหลกฐานระเบดโดยตรง (STR amplification with direct PCR protocol) และการเพมปรมาณดเอนเอดวยสารละลายตวอยางจากวสดหลกฐานระเบด (STR amplification with Pre-PCR solution protocol) 4.1.1. การเพมปรมาณดเอนเอจากวสดหลกฐานระเบดโดยตรง (STR amplification with direct PCR protocol) ส าหรบการเพมปรมาณดเอนเอจากวสดหลกฐานระเบดโดยตรง ท าโดยน าเทปและไมพนส าล ทผานการเกบกดเอนเอจากการทดลองในขอ 3. และวสดหลกฐานระเบดทสามารถตดเปนชนเลกได ซงไดแก เทปกาวพนสายไฟ และเสอผา น ามาตดดวยกรรไกรทปราศจากเชอและดเอนเอ ใหมขนาดชนละ 1 x 1 มลลเมตร จากนนใชชนสวนดงกลาวอยางละ 10 ชน มาเพมปรมาณดเอนเอ โดยใสหลอดทดลองขนาด 0.2 มลลลตร ซงบรรจน ายาส าหรบเพมปรมาณดเอนเอ (PCR reagent)โดยตรง โดยท าการทดลองจ านวน 10 ซ า (ดงแสดงในรปท 12)

Page 22: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

21

รปท 12 แผนการศกษาการเพมปรมาณดเอนเอจากวสดหลกฐานระเบดโดยตรง

4.1.2. การเพมปรมาณดเอนเอดวยสารละลายตวอยางจากวสดหลกฐานระเบด (STR amplification with Pre-PCR solution protocol) การทดลองนศกษาเปรยบเทยบสารละลาย 2 ชนด ไดแก Phosphate Buffered Saline (PBS) และ Triton X-100 ท าโดยน าเทปและไมพนส าลทผานการเกบกดเอนเอจากการทดลองในขอ 3. และวสดหลกฐานระเบดทสามารถตดเปนชนเลกได ซงไดแก เทปกาวพนสายไฟ และเสอผา น ามาตดดวยกรรไกร ทปราศจากเชอและดเอนเอ ใหมขนาดชนละ 1 x 1 มลลเมตร จากนนใชชนสวนดงกลาวจ านวน 10 ชน ใสในสารละลายดงกลาว จากนนน าไปบมทอณหภม 98 °C เปนเวลา 2 นาท พรอมทงผสมใหเขากนทกๆ 5 นาท เปนเวลา 15 นาท น าสารละลายดงกลาวไปเพมปรมาณดเอนเอ ทงนจะท าการทดลองจ านวน 10 ซ า ในแตละชดทดลอง (ดงแสดงในรปท 13)

รปท 13 แผนการศกษาการเพมปรมาณดเอนเอดวยสารละลายตวอยางจากวสดหลกฐานระเบด

4.2. การเพมปรมาณดเอนเอต าแหนงเอสทอาร (STR amplification) การเพมปรมาณดเอนเอต าแหนงเอสทอารในการศกษาครงนใชชดน ายา AmpFlSTR® Identifiler® Plus PCR Amplification Kit (Applied Biosystems, USA.) โดยท าตามขนตอนวธการในคมอชดน ายาไดระบไว โดยใชสดสวนปรมาตรลดลงครงหนง ( 12.5 ไมโครลตร) ดงน นสารละลายประกอบดวย DNA AmpFlSTR® Identifiler® Plus Master Mix ปรมาตร 5 ไมโครลตร, AmpFlSTR® Identifiler® Plus Primer Set ปรมาตร2.5 ไมโครลตร และน า ปรมาตร 5 ไมโครลตร และชนสวนวสด และหรอสารละลายตวอยาง

Page 23: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

22

ปรมาตร 5 ไมโครลตร ทเตรยมไว จากขอ 4.1 แลวน าไปเพมปรมาณดเอนเอโดยเทคนค Polymerase Chain Reaction (PCR) ดวยเครอง T100™ Bio-Rad thermal cycle โดยมโปรแกรมอณหภมแตละขนตอนดงน initial denaturation ท 95 °C เปนเวลา 11 นาท, denaturation ท 94 °C เปนเวลา 20 วนาท, annealing/extension ท 59 °C เปนเวลา 3 นาท จ านวน 32 รอบ และ final extension ท 60 °C เปนเวลา 10 นาท จากนนน าผลผลตปฏกรยาพซอาร (PCR product) เกบรกษาไวภายใตอณหภม 4 °C กอนการตรวจวเคราะหตอไป 4.3. การแยกและการตรวจสอบดเอนเอ น าผลผลตปฏกรยาพซอารทไดจากการเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอารขางตนมาแยกและตรวจสอบผลดเอนเอดวยวธแคปลลารอเลกโทรโฟรซส (Capillary electrophoresis) เพอจดท าลายพมพ ดเอนเอและว เคราะหผลตามวตถประสงคของการทดลอง โดยท าตามขนตอนของค มอชดน ายา จดท าลายพมพดเอนเอ ซงเลอกใชชดน ายา AmpFlSTR® Identifiler® Plus PCR Amplification Kit จากนน จงน าผลผลตปฏกรยาพซอารขางตน ปรมาตร 1.5 ไมโครลตร มาผสมกบ Hi-Di™ Formamide ปรมาตร 24.5 ไมโครลตร และ GeneScan™ 500 LIZ® Size Standard ปรมาตร 0.5 ไมโครลตร ตอหนงตวอยางลงใน หลอดทดลองขนาด 500 ไมโครลตร จากนนน าไปหมนเหวยงทความเรวรอบ 14,000 รอบตอนาท เปนเวลา 1 นาท แลวน าบมทอณหภม 95 °C เปนเวลา 3 นาท และแชเยนทนทท 4 °C เปนเวลา 3 นาท กอนน าไปวเคราะหดวยเครอง ABI Prism 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems) ซงภายในหลอดแคปลลาร ทบรรจดวยพอลเมอรชนด POP-4® และมความยาวของหลอด 47 เซนตเมตร และจะใชเวลาในการฉดตวอยาง 15 กโลโวลต (kV) นาน 5 วนาท โดยใชเวลาในการแยกแถบดเอนเอนาน 27 นาท ทอณหภม 60 °C ในแตละตวอยาง จากนนน าผลทไดไปวเคราะหผลลายพมพดเอนเอตอไป 4.4. การวเคราะหผลลายพมพดเอนเอ วเคราะหผลลายพมพดเอนเอดวยโปรแกรม GeneMapper v3.2.1 โดยตงคาพารามเตอรส าหรบ การวเคราะหผลในโปรแกรมดงตอไปน Sample Type:Sample, Analysis method: Identifiler_Plus_ Analysis Method_v1, Panel: Identifiler_Plus_Panels_v1, Size standard:GS500(-250)_LIZ, Matrix: 310_FA_G5_MATRIC, Instrument ID: ABI PRISM 310 จากนนน าผลลายพมพดเอนเอทไดมาเปรยบเทยบความสงของพค จ านวนอลลลทไดรบ สญญาณรบกวน (artifact) และการไดรบลายพมพดเอนเอ แบงออกเปน 4 แบบ ไดแก ไดรบลายพมพดเอนเอสมบรณ (full profile), ไดรบลายพมพดเอนเอบางสวน (high partial profile),ไดรบลายพมพดเอนเอเพยงไมกต าแหนง (low partial profile) และ ไมไดรบลายพมพดเอนเอ (no profile)

Page 24: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

23

5. การออกแบบนวตกรรมอปกรณส าหรบการเกบกดเอนเอเพอจดท าลายพมพดเอนเอจากวสดหลกฐานในคดกอการราย ออกแบบนวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผส เพอเพมความสะดวกในการใชงานและเพมประสทธภาพการตรวจพสจนดเอนเอ โดยพจารณาออกแบบใหสอดคลองกบผลการศกษาในขอ 3. และ 4. โดยนวตกรรมอปกรณทพฒนาขนนนตองสามารถเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสบนวสดหลกฐานไดสะดวก พรอมทงตดชนสวนวสดเปนชนเลกๆและกดเพอปลอยชนสวนใสในหลอดทดลอง ส าหรบน าไปเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอารตอไป 6. การน านวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอมาประยกตใชกบวสดหลกฐานอนๆในคดกอการราย งานวจยนมวตถประสงคเพอน านวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอทพฒนาขนทดสอบใชกบวสดหลกฐานอนๆทพบไดบอยในคดกอการรายนอกเหนอจากวสดทใชในการทดลองขางตน ซงไดแก กลองพลาสตก ปลอกหมมอรถมอเตอรไซค และกระเปาสะพาย โดยท าการทดลองจ านวน 10 ซ า และน าผลผลตปฏกรยาพซอารทไดไปแยกและตรวจสอบดเอนเอดวยวธแคปลลารอเลกโทรโฟรซส เพอวเคราะหผลลายพมพดเอนเอตอไป 7. การทวนสอบการใชงานนวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอและกระบวนการการจดท าลายพมพดเอนเอแบบวธไดเรคพซอารทพฒนาขนในการศกษาน ตรวจพสจนระเบดแสวงเครองทไดจ าลองเหตการณขน (Mock casework) งานวจยนมวตถประสงคเพอทวนสอบการใชงานของนวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอทไดพฒนาขนและการจดท าลายพมพดเอนเอแบบวธไดเรคพซอาร ท าโดยจ าลองเหตการณการประกอบระเบดแสวงเครอง โดยใหอาสาสมครจ านวน 10 คน ประกอบระเบดแสวงเครองจ าลองจ านวน 10 ชดจ าลอง โดยใชวตถพยานทเปนสวนประกอบส าคญของวงจรระเบดแสวงเครอง 3 ชนด ไดแก แผงวงจรไฟฟา แบตเตอร และ เทปกาวพนสายไฟ จากนนน าวสดหลกฐานดงกลาวเกบกดเอนเอทเกดจากการสมผสโดยนวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอและเพมปรมาณดเอนเอดวยวธไดเรคพซอารทไดพฒนาขน ดวยชดน ายา AmpFlSTR® Identifiler® Plus PCR Amplification Kit แลวน าผลผลตปฏกรยาพซอารทไดมาแยกและตรวจสอบดเอนเอดวยวธแคปลลารอเลกโทรโฟรซส ดวยเครอง ABI Prism 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems) และวเคราะหผลลายพมพดเอนเอดวยโปรแกรม GeneMapper v3.2.1 ระยะเวลาทใชในการวจย

คาดวาจะเรมตนการวจยในเดอนมกราคม พ.ศ. 2559 และเสรจสนประมาณเดอนมถนายน พ.ศ. 2560รวมระยะเวลาทงสนประมาณ 18 เดอน

Page 25: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

1

แผนการด าเนนการวจย

กจกรรม/ขนตอนการด าเนนงาน เดอน

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1. สบคนขอมลและงานวจยทเกยวของ 2. ท าการทดลองเบองตน 3. เขยนโครงรางวทยานพนธ 4. ศกษาวธการเกบดเอนเอเกดจากสมผสบนวตถพยาน คดกอการรายดวยวธตางๆ

5. ออกแบบนวตกรรมอปกรณเกบกดเอนเอ 6. ศกษาบนวตถระเบดแสวงเครองจ าลอง (Mock casework) 7. วเคราะหขอมล 8. เตรยมนพนธตนฉบบและวทยานพนธ 9. สอบปองกนวทยานพนธ

24

Page 26: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

1

สถานทท าการวจย หองปฏบตการนตพนธศาสตร ภาควชาวทยาศาสตรประยกต คณะวทยาศาสตร

มหาวทยาลยสงขลานครนทร วทยาเขตหาดใหญ

งบประมาณ

อางอง [1] ทมขาวอศรา. 2552. 5 ปไฟใต (2) รทนระเบดแสวงเครองและแนวโนมบมป 52. ส านกขาวอศรา.

(http://www.isranews.org/cms/index.php?option=com_content&task=view&id=4344&Itemid=86) (สบคนเมอ 17 กนยายน 2559)

[2] วราวฒ ประสานสน. 2558. ระเบดแสวงเครอง (Improvised Explosive Devices) IED ตอนท 2 การแบง ประเภทของระเบดแสวงเครอง. ศนยปฏบตการทนระเบดแหงชาต. http://mre-tmac.blogspot.sg/2015/06/improvised-explosive-devices-ied-2.html (สบคนเมอ 9 ตลาคม 2559)

[3] สชาต จนทรวงศ. 2558. ประเภทของระเบดแสวงเครอง. การปฏบตการทนระเบดเพอมนษยธรรมใน ประเทศไทย. http://iedthailand.blogspot.sg/2015/06/ied.html (สบคนเมอ 5 ตลาคม 2559)

รายการสนคา งบประมาณ (บาท)

1. AmpFlSTR® Identifiler® Plus PCR Amplification Kit (400 reactions) 2. GeneScan 500 LIZ Size Standard (500 reactions) 3. Hi-DiTM Formamide (500 reactions) 4. POP-4 polymer for genetic analyzer 5. สารเคมหรอชดน ายาทดสอบ เชน PBS, Triton-X, ethanol, Clorox 6. วสดพลาสตกอนๆ เชน tape, swab, tip, tube 7. วสดสนเปลอง เชน ถงมอปลอดเชอ, หนากาก 8. แบตเตอร, แผงวงจรไฟฟา

500,000 30,000 10,000 50,000 20,000 20,000 5,000 2,000

รวมเงนงบประมาณ 637,000

29 29

29

25

Page 27: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

2

[4] สภาภรณ พนสนาช. 2559. ฐานขอมลเหตการณชายแดนใต2558: การวเคราะหขอมลเหตการณความไมสงบ ในพนทจงหวดชายแดนภาคใตในรอบป2558. ศนยเฝาระวงสถานการณภาคใต มอ.ปตตาน . http://www.deepsouthwatch.org/node/7942 (สบคนเมอ 5 ตลาคม 2559)

[5] Aditya, S., Sharma, A.K., Bhattacharyya, C.N. and Chaudhuri, K. 2011. Generating STR profile from “Touch DNA”. Journal of Forensic and Legal Medicine. 18(7): 295–298.

[6] Angela, L.W. 2012. Touch DNA: Forensic Collection and Application to Investigations. J Assoc Crime Scene Reconstr. 18(1): 1-5.

[7] Berti, A., Barni, F., Virgili, A., Colozza, C., Maiorino, F., and Tocca, M. 2011. The recovery of DNA profiles from saliva and touch evidences after postal bomb explosion. Forensic Science International: Genetics Supplement Series 3. 471–472.

[8] Bright, J.A. and Petricevic, S.F. 2004. Recovery of trace DNA and its application to DNA profiling of shoe insoles. Forensic Science International. 145: 7–12.

[9] Butler, J.M. 2005. Forensic DNA typing. 2nd edition. USA.: Elsevier Academic Press. [10] CE Theory. 2002. Capillary Electrophoresis Theory and Background. (online). Available:

http://www.ceandcec.com/cetheory.htm. (29 April 2016). [11] Colussi, A., Viegas, M., Beltramo, J. and Lojo, M. 2009. Efficiency of DNA IQ System® in

recovering semen DNA from cotton swabs. Forensic Science International: Genetics Supplement Series. 2(1): 87–88.

[12] Cristina, E., Stanciu, M., Katherine, P., Kwon,Y.J., Bustamante, E.E. and Ehrhardt, C.J. 2015. Optical characterization of epidermal cells and their relationship to DNA recovery from touch samples [version 1; referees: 2 approved]. F1000Research. 4: 1360.

[13] Daly, D.J., Murphy, C. and McDermott, S.D. 2012. The transfer of touch DNA from hands to glass, fabric and wood. Forensic Sci Int Genet. 6(1): 41-46.

[14] Esslinger, K.J., Siegel, J.A., Spillane, H. and Stallworth, S. 2004. Using STR analysis to detect human DNA from exploded pipe bomb devices. J Forensic Sci. 49: 481–484.

[15] Foran, D.R., Gehring, M.E. and Stallworth, S.E. 2009. The recovery and analysis of mitochondrial DNA from exploded pipe bombs, J. Forensic Sci. 54: 90–94.

[16] Gausterer, C., Fichtinger, M. and Stein, C. Forensic DNA profiling of human bone material by direct PCR. From http://archaeometrie.sbg.ac.at/downloads/MMXposter/MMXposter_gausterer.

[17] Grossman, P.D. and Soane, D.S. 1991. Experimental and theoretical studies of DNA separations by capillary electrophoresis in entangled polymer solutions. Biopolymers. 31(10): 1221-1228.

26

Page 28: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

3

[18] Hoffmann, S.G.,1, Stallworth, S.E. and Foran, D.R. 2012. Investigative Studies into the Recovery of DNA from Improvised Explosive Device Containers. J Forensic Sci. 57(3): 602-609.

[19] International Herald Tribune. 2007. Police say bomb at soccer match in southern Thailand wounds 14 officers.

[20] Kitpipit, T., Thanakiatkrai, P. and Chotigeat, W. 2013. Direct PCR-FINS: Wildlife species identification without DNA extraction. Forensic Science International: Genetics Supplement Series 4: 364–365.

[21] Kishore, R., Reef Hardy, W., Anderson, V.J., Sanchez, N.A. and Buoncristiani, M.R. 2006. Optimization of DNA extraction from low-yield and degraded samples using the BioRobot EZ1 and BioRobot M48. J Forensic Sci. 51(5): 1055-1061.

[22] Ladd, C., Adamowicz, M.S., Bourke, M.T., Scherczinger, C.A. and Lee, H.C. 1999. A systematic analysis of secondary DNA transfer. J Forensic Sci. 44(6): 1270-1272.

[23] Meakin, G., Jamieson, A. 2013. DNA transfer: review and implications for casework. Forensic Science International: Genetics. 7(4): 434-443.

[24] Oorschot, R.A.H., Ballantyne, K.Y. and Mitchell, R.J. 2010. Forensic trace DNA: a review. Investigative Genetics. 1-14.

[25] Oorschot, R.A.H., Phelan, D.G., Furlong, S., Scarfo, G.M., Holding,N.L. and Cummins, M.J. 2003. Are you collecting all the available DNA from touched objects?. International Congress Series. 1239: 803-807.

[26] Ottens, R., Templeton, J., Paradiso, V., Taylor, D., Abarno, D. and Linacre, A. 2013. Application of direct PCR in forensic casework. Forensic Science International: Genetics Supplement Series. 4: 47-48.

[27] Pang, B.C. and Cheung, B.K. 2007. Double swab technique for collecting touched evidence. Legal Medicine. 9(4): 181-184.

[28] Phetpeng, S., Kitpipit, T. and Thanakiatkrai, P. 2015. Systematic study for DNA recovery and profiling from common IED substrates: From laboratory to casework. Forensic Science International: Genetics. 17: 53–60.

[29] Phipps, M. and Petricevic, S. 2007. The tendency of individuals to transfer DNA to handled items. Forensic Science International. 168: 162-168.

[30] Swaran,Y.C. and Welch, L. 2012. A comparison between direct PCR and extraction to generate DNA profiles from samples retrieved from various substrates. Forensic Sci Int Genet. 6: 407–412.

27

Page 29: Innovative Touch DNA Collector for Terrorism Investigation ...scmis.sci.psu.ac.th/graduationsystem/AttachGS2/GS2_5810220072_0... · ดังกล่าวได้เริ่มนามาใช้ต้ังแต่ปี

4

[31] Templeton, J., Ottens, R., Paradiso, V., Handt, O., Taylor, D. and Linacre, A. 2013. Genetic profiling from challenging samples: Direct PCR of touch DNA. Forensic Science International: Genetics 4: 224–225.

[32] The Institute for Economics and Peace. 2015. Global Terrorism Index 2015. [33] Thomasma, S.M. and Foran, D.R. 2013. The Influence of Swabbing Solutions on DNA Recovery from

Touch Samples. J Forensic Sci. 58(2): 465-469. [34] Tobe, S.S, Govan, J. and Welch, L.A. 2011. Tackling poaching: Recovery of human DNA profiles

from deer remains. Forensic Science International: Genetics Supplement Series. 3(1): 265–266. [35] Vandewoestyne, M., Hoofstat, D.V., Franssen, A., Nieuwerburgh. F.V. and Deforce, D. 2013.

Presence and potential of cell free DNA in different types of forensic samples. Forensic Science International: Genetics. 7: 316-320.

[36] Verdon, T.J., Mitchell, R.J. and Oorschot, R.A. 2014. Evaluation of tapelifting as a collection method for touch DNA. Forensic Science International: Genetics. 8(1): 179–186.

[37] Verheij, S., Harteveld, J. and Sijen, T. 2012. A protocol for direct and rapid multiplex PCR amplification on forensically relevant samples. Forensic Science International: Genetics 6: 167–175.

[38] Viovy, J.L. and Duke, T. 1993. DNA electrophoresis in polymer solutions: Ogston sieving, reptation and constraint release. Electrophoresis. 14(4): 322-329.

[39] Wang, D.Y., Chang, C.W., Oldroyd, N.J., Nicola J. Oldroyd and Hennessy, L.K. 2009. Direct amplification of STRs from blood or buccal cell samples. Forensic Science International: Genetics Supplement Series. 2 (1): 113-114.

[40] Yang, Y.G., Kim, J.Y., Song, Y.H. and Kim, D.S. 2007. A novel buffer system, AnyDirect, can improve polymerase chain reaction from whole blood without DNA isolation. Clinica Chimica

Acta. 380 (1-2): 112-117. [41] Zhang, Z., Kermekchiev, M.B. and Barnes, W.M. 2010. Direct DNA amplification from crude

clinical samples using a PCR enhancer cocktail and novel mutants of Taq. The Journal of Molecular Diagnostics. 12(2): 152–161.

[42] Zon, L.I., Dorfman, D.M. and Orkin, S.H. 1989.The polymerase chain reaction colony miniprep. Biotechniques. 7(7): 696-698.

28