سرعت بخشیدن به چرخ های عدالت: چگونه منابع NIST می توانند به آزمایشگاه های جرم و جنایت کمک کنند تا سریعتر کار کنند

برخلاف آنچه ممکن است در تلویزیون یا در فیلم ها ببینید، تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی شواهد جرم زمان زیادی می برد. و آزمایشگاه های پزشکی قانونی کم کار در سراسر کشور اغلب دارند عقب ماندگی های عظیم شواهدی برای پردازش روش هایی که معمولاً برای تجزیه و تحلیل این نمونه ها استفاده می شود، حداقل ده ها دقیقه طول می کشد.

شاید زیاد به نظر نرسد. اما این را در صدها یا هزاران نمونه ضرب کنید که یک آزمایشگاه پزشکی قانونی نیاز به تجزیه و تحلیل دارد. این بدان معناست که رسیدگی به پرونده ها بیشتر طول می کشد و سیستم قضایی کندتر از آنچه باید حرکت می کند.

علم تحلیل صحنه جرم

اولین گام در تجزیه و تحلیل شواهد معمولاً شامل این می شود که تحلیلگر به گونه ای به نمونه نگاه کند که اطلاعات شیمیایی گسترده ای در مورد محتویات نمونه به آنها بدهد. ما این را تکنیک غربالگری می نامیم. هنگامی که تحلیلگر آن مرحله را به پایان رساند، از ابزارها یا روش های دیگری برای دریافت اطلاعات دقیق تر استفاده می کند.

غربالگری بخش مهمی از کار تحلیلگر است، اما همه این رویکردها سطح جزئیات مورد نیاز تحلیلگر را به سرعت به اندازه کافی ارائه نمی کنند.

خوشبختانه، شرکت‌ها ابزارهای غربالگری جدیدی را اختراع می‌کنند که سریع‌تر کار می‌کنند و سطوح بالاتری از جزئیات را ارائه می‌دهند.

اما زمانی که یک آزمایشگاه پزشکی قانونی ابزار جدیدی را دریافت می کند، کارکنان باید آن را به طور کامل از طریق یک سری مراحل و آزمایشات، به نام اعتبارسنجی، بررسی کنند. اعتبار سنجی نشان می دهد که ابزار می تواند شواهد را با دقت و صحت مورد نیاز، در کنار سایر معیارها، تجزیه و تحلیل کند. این مهم است زیرا یک تحلیلگر پزشکی قانونی نه تنها باید به درستی نتایج یک تجزیه و تحلیل اعتماد کند، بلکه باید بتواند صحت آنها را در دادگاه شهادت دهد.

بنابراین، زمانی که آزمایشگاه‌های پزشکی قانونی شروع به استفاده از تجهیزات و روش‌های جدید می‌کنند، تحلیلگران باید این ابزارها را تأیید کنند. با این حال، در حال حاضر هیچ مرحله مشخصی برای هر رویکرد تحلیلی وجود ندارد که بتوان آن را سریع و آسان دنبال کرد. مستندسازی فرآیندهای اعتبارسنجی اغلب ماه ها طول می کشد تا تحلیلگران کامل شوند و تحلیلگران را از کار موردی خود دور می کند.

این فرآیند تجزیه و تحلیل شواهد در عمل در آزمایشگاه پزشکی قانونی چگونه است؟

تحلیلگران از رویکردی به نام استفاده می کنند کروماتوگرافی گازی – طیف سنجی جرمییا GC-MS، برای تجزیه و تحلیل بیشتر نمونه های شواهد، مانند مواد مخدر ضبط شده و بقایای آتش سوزی. کروماتوگرافی گازی یک نمونه را به اجزای مختلف آن جدا می کند. طیف سنجی جرمی ترکیبات فردی را با استفاده از یک امضای شیمیایی منحصر به فرد شناسایی و تشخیص می دهد. بنابراین، اگر به نمونه ای متشکل از چندین داروی غیرقانونی نگاه می کنید، برای مثال، کروماتوگرافی گازی داروهای مختلف موجود در نمونه را جدا می کند. طیف سنجی جرمی به شما می گوید که داروهای منفرد در آن نمونه چه هستند.

GC-MS استاندارد طلایی در پزشکی قانونی است، اما زمان زیادی را نیز می طلبد – زمانی که بسیاری از تحلیلگران به سادگی ندارند.

اکنون بسیاری از آزمایشگاه ها از نسخه سریع تری از این سیستم به نام rapid GC-MS استفاده می کنند. آنقدرها دقیق نیست، اما در غربالگری نمونه ها کار بسیار خوبی انجام می دهد، بنابراین تحلیلگران می توانند محتوای نمونه را بهتر درک کنند. به طور بالقوه، تحلیلگر می تواند GC-MS کامل را برای نمونه هایی که واقعاً به آن نیاز دارند ذخیره کند. این یک کاهش زمان دیگر است – احتمالاً زمان تجزیه و تحلیل را از 20 دقیقه به یک یا دو دقیقه در هر نمونه کاهش می دهد.

کمک به آزمایشگاه ها برای اعتبارسنجی تجهیزات جدیدشان

به عنوان یک شیمیدان محقق که از این نسخه سریع GC-MS در چندین سال گذشته استفاده کرده است، یک راهنمای دستورالعمل جامع برای فرآیندهای اعتبارسنجی سریع GC-MS ایجاد کردم که تحلیلگران می توانند در تلاش های خود از آن استفاده کنند. من این راهنما را برای دو کاربرد پزشکی قانونی تنظیم کردم: غربالگری مواد مخدر ضبط شده و غربالگری آوار آتش. در حالی که این نمونه ها ممکن است شبیه به هم نباشند، هر دو حاوی ترکیباتی هستند که GC-MS سریع آنالیز و تشخیص می دهد. این نمونه ها همچنین برخی از رایج ترین انواع شواهد دریافتی در آزمایشگاه پزشکی قانونی هستند.

من یک فرآیند اعتبارسنجی برای هر دو برنامه طراحی کردم و آن را از ابتدا تا انتها مستند کردم. این منبع رایگان اطلاعاتی در مورد موادی که تحلیلگر باید بخرد، چه تحلیل هایی را در چه روزهایی انجام دهد و چه داده هایی را جمع آوری می کند، ارائه می دهد. صفحات گسترده همراه دارای محاسبات خودکار داخلی هستند. بنابراین، تنها با وارد کردن داده های مشخص شده، یک تحلیلگر می تواند تقریباً بلافاصله ببیند که آیا ابزار معتبر است یا خیر.

هدف من این بود که تمام کارهای پشت صحنه را انجام دهم تا یک تحلیلگر در آزمایشگاه پزشکی قانونی بتواند مستقیماً وارد روند تأیید اعتبار شود. تنها کاری که تحلیلگر باید انجام دهد این است که یک بسته اطلاعاتی را دانلود کرده و دستورالعمل ها را دنبال کند.

این بسته اطلاعاتی بسیار مفصل است زیرا من خودم این کار را انجام داده ام. من سیستم سریع GC-MS خود NIST را تأیید کردم و هر مرحله از فرآیند را مستند کردم. این به تیم ما کمک می‌کند تا به عنوان منبعی برای تحلیلگرانی که ممکن است در حین انجام این فرآیند سؤالاتی داشته باشند، خدمت کند.

را ابزار جدید است و ما بسیار مشتاق دریافت بازخورد هستیم. امیدواریم در آینده بتوانیم تعداد بیشتری از این ابزارها را ایجاد کنیم این علم انتقادی را تسهیل کند.

صرفه جویی در زمان به سیستم قضایی کمک خواهد کرد

با پافشاری از مشتقات تریاک در سراسر کشور و افزایش تعداد موارد آتش سوزی در چند سال گذشته، حجم کار مرتبط با شیمی تحلیلگران پزشکی قانونی فقط در حال افزایش است.

عقب ماندگی ها به ویژه در زمینه مواد مخدر کشف شده همچنان یک مسئله مهم است. یکی از دلایل این امر هجوم داروهایی است که با ساختار شیمیایی و اثرات مشابه داروهای غیرقانونی طراحی شده اند. داروهای طراح. این داروها برای دور زدن سیستم قانونی ساخته می شوند، اما اغلب هنوز در نمونه هایی با داروهای غیرقانونی جمع می شوند.

در حالی که استفاده از تکنیک های جدید مانند سریع GC-MS می تواند زمان تجزیه و تحلیل کلی را بهبود بخشد، زمان مورد نیاز برای توسعه پروتکل های اعتبار سنجی خاص می تواند آزمایشگاه را از سرمایه گذاری در این سیستم ها باز دارد. اینجاست که محققان NIST می توانند کمک کنند. منابع ما می تواند به راه اندازی ابزارهای جدید در آزمایشگاه پزشکی قانونی کمک کند. این بدان معنی است که نمونه ها می توانند به سرعت تجزیه و تحلیل شوند و امیدواریم که پرونده های جنایی سریعتر پیش روند.

حل معماهای زندگی واقعی

من از دوران جوانی عاشق علم و حل مسئله بودم. وقتی برای کالج درخواست می دادم، می دانستم که می خواهم علوم کاربردی بخوانم، اما دقیقاً مطمئن نبودم چه چیزی.

به عنوان یک خواننده مشتاق همه چیزهای مرموز و تحقیقی، تحصیل در رشته پزشکی قانونی را که در آن زمان هنوز یک رشته بسیار جدید بود، پایان دادم. فوق لیسانس پزشکی قانونی و دکتری را ادامه دادم. در شیمی چون Ph.D. برنامه های علوم پزشکی قانونی در آن زمان چندان رایج نبود.

در اواخر تحصیلات تکمیلی ام، مشاور کارشناسی ارشدم مرا به شیمیدان پژوهشی NIST معرفی کرد. ادوارد سیسکو. من با NIST به عنوان یک محقق فوق دکترا در سال 2021 شروع کردم و از آن زمان به عنوان یک شیمیدان تحقیق ادامه دادم.

کار فوق دکتری من بر تجزیه و تحلیل زباله در تحقیقات آتش سوزی متمرکز بود. من روش‌های جدیدی را برای غربالگری نمونه‌های زباله‌های آتش‌سوزی بررسی کردم و کار با سیستم سریع GC-MS را شروع کردم.

داشتن انعطاف‌پذیری و آزادی برای پیگیری تحقیقاتی که به آن علاقه دارم یکی از بهترین بخش‌های تجربه پساداکتری من بود. من متوجه شدم که تحقیقات NIST چقدر می تواند بر جامعه پزشکی قانونی و عموم مردم تأثیر بگذارد. دانستن اینکه می‌توانم با کمک به شیمی‌دانان پزشکی قانونی در انجام کارشان به نحو مؤثرتری تفاوت ایجاد کنم، به من انگیزه داد تا کارم را در NIST ادامه دهم.

در حال حاضر، تحقیقات من شامل تجزیه و تحلیل داروها علاوه بر زباله های آتش است. من پروژه های تاثیرگذاری در هر دو فضا انجام داده ام. من برای بهبود روش‌های تحلیلی برای تجزیه و تحلیل دارو کار کرده‌ام و بهترین روش‌ها را برای آماده‌سازی نمونه‌های زباله آتش‌سوزی برای تجزیه و تحلیل تحقیق کرده‌ام. در حالی که هر کدام بر روی نوع متفاوتی از شواهد تمرکز می کنند، همه اصول شیمی یکسان اعمال می شوند و می توانند از یک نمونه به نمونه دیگر منتقل شوند.

چیزی که من بیش از همه در مورد کار در این زمینه دوست دارم ریشه های حل مسئله و تأثیر آن در دنیای واقعی است. من عاشق علم پزشکی قانونی شدم زیرا یکی از کاربردی ترین نسخه های شیمی است.

در هسته خود، شیمی به ما تکه های اساسی دانش را می دهد تا به سؤالات بزرگتر پاسخ دهیم. شیمی قانونی از این دانش برای حل مسائل مهم و حساس به زمان استفاده می کند. این به من امکان می دهد ببینم چگونه تحقیقاتی که روزانه انجام می دهم می تواند مستقیماً برای کمک به دیگران استفاده شود. به عنوان یک جامعه، ما از دانش علمی برای تأثیر مثبت بر مردم در همه جا استفاده می کنیم و امیدواریم مردم را ایمن تر نگه داریم.

به دنبال چالش های جدید در زمینه پزشکی قانونی هستیم

من مشتاقانه منتظر ادامه در این زمینه شغلی و استفاده از دانش خود در علم پزشکی قانونی هستم زیرا این رشته همچنان در حال رشد و تغییر است.

یکی از چالش های علم پزشکی قانونی این است که می تواند کاملا ذهنی باشد. خواستار بهبود عینیت در این زمینه است در دهه گذشته و بیشتر باعث پیشرفت های چشمگیری شده اند.

در حالی که تجزیه و تحلیل دارو در این زمان پیشرفت زیادی کرده است، برخی از زمینه ها، مانند تجزیه و تحلیل زباله های آتش، هنوز به بررسی های بصری برای شناسایی محتویات نمونه متکی هستند. متأسفانه، این فراخوان‌های قضاوت بصری می‌توانند نتیجه‌گیری تحلیلگر را به دلیل سوگیری انسانی تحت تأثیر قرار دهند. با این حال، دانشمندان در NIST و سایر موسسات در حال تحقیق در مورد روش هایی برای عینی تر کردن این فرآیندها هستند.

ریسک کار علم پزشکی قانونی بسیار زیاد است. کار ما در این زمینه این پتانسیل را دارد که بر زندگی بسیاری از افراد تأثیر بگذارد، از جمله اینکه آیا خانواده قربانی به عدالت می رسند یا یک مظنون بی گناه آزاد یا زندانی می شود.

علم پزشکی قانونی، در هسته خود، بین رشته ای است – نیاز به دانش و تخصص از متخصصان بسیاری از رشته ها. دانستن اینکه می توانم نقشی هرچند بزرگ یا کوچک در پیشرفت این رشته داشته باشم، انگیزه من برای کاری است که هر روز انجام می دهم.