การประยุกต์ใช้ลูมินอลในทางนิติวิทยาศาสตร์และชีวการแพทย์

ผู้แต่ง

  • สุนทรต์ ชูลักษณ์ ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา

คำสำคัญ:

ลูมินอล, นิติวิทยาศาสตร์, คราบเลือดแฝง, เคมีลูมิเนสเซนส์

บทคัดย่อ

สารลูมินอล (Luminol) ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในทางนิติวิทยาศาสตร์สำหรับการตรวจหาคราบเลือดแฝงที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าในสถานที่เกิดเหตุมาเป็นเวลานานโดยอาศัยหลักการเคมีลูมิเนสเซนส์ (Chemiluminescence) สารลูมินอลมีความไวสูงและมีประสิทธิภาพที่ดีในการตรวจคราบเลือดแฝง เมื่อสัมผัสกับตัวออกซิไดซ์ (Oxidizing agent) ปริมาณเล็กน้อยจะเกิดการเรืองแสงลูมิเนสเซนส์สีฟ้า ด้วยเหตุนี้การทดสอบคราบเลือดแฝงด้วยลูมินอลจึงถือเป็นหนึ่งในวิธีที่แพร่หลายที่สุดที่ใช้ในการตรวจสอบสถานที่เกิดเหตุ บทความปริทัศน์นี้จะกล่าวถึงประวัติการค้นพบสารลูมินอลและการประยุกต์ใช้ในทางนิติวิทยาศาสตร์ โครงสร้างของลูมินอลและกลไกการเกิดปฏิกริยาเคมีลูมิเนสเซนส์โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับบทบาทของเลือดในการเร่งปฏิกริยาเคมีลูมิเนสเซนส์ นอกจากนี้บทความยังกล่าวถึงการใช้งานจริงของสารลูมินอลในการตรวจหาคราบเลือดแฝงบนพื้นผิวชนิดต่างๆ และความคงทนของลูมินอลรวมถึงปัญหาของสารรบกวนที่สามารถกระตุ้นให้เกิดปฏิกริยากับลูมินอลได้และผลกระทบของการใช้ลูมินอลต่อการตรวจเลือดและวิเคราะห์ดีเอ็นเอในขั้นตอนต่อไป บทความนี้ยังได้กล่าวถึงการนำลูมินอลไปประยุกต์ใช้กับงานวิจัยทางชีวภาพเช่นการพัฒนาเทคโนโลยีไบโอเซ็นเซอร์ (Biosensor) ในงานการวิเคราะห์สารชีวโมเลกุลต่างๆในร่างกาย (Bioanalysis) และการตรวจหาโมเลกุลชีวภาพหลากหลายชนิดด้วยเทคนิค  Immunoassay ซึ่งจะนำไปสู่ความก้าวหน้าในด้านการวินิจฉัยโรคทางคลินิกและการวิจัยทางชีวการแพทย์อีกด้วย

เอกสารอ้างอิง

Silva R, Agustini B, Lopes da Silva AL, Frigeri H. Luminol in the forensic science. Journal of Biotechnology and Biodiversity. 2012;3:172-7.

Brenzini V, Pathak R. A comparison study of the detection of bloodstains on painted and cleaned surfaces with luminol. Forensic Science International. 2018;289:75-82.

Firoozbakhtian A, Hosseini M. Chemiluminescence Sensors in Bioanalysis. In: Narayan R, editor. Encyclopedia of Sensors and Biosensors (First Edition). Oxford: Elsevier; 2023. p. 341-56.

Barni F, Lewis SW, Berti A, Miskelly GM, Lago G. Forensic application of the luminol reaction as a presumptive test for latent blood detection. Talanta. 2007;72(3):896-913.

Firoozbakhtian A, Sojic N, Xu G, Hosseini M. Electrochemiluminescence Sensors in Bioanalysis. In: Narayan R, editor. Encyclopedia of Sensors and Biosensors (First Edition). Oxford: Elsevier; 2023. p. 317-40.

Hong X, Qi F, Wang R, Jia Z, Lin F, Yuan M, et al. Ascorbate peroxidase 1 allows monitoring of cytosolic accumulation of effector-triggered reactive oxygen species using a luminol-based assay. Plant physiology. 2023;191(2):1416-34.

Sánchez-Trasviña C, Galindo-Estrada JD, Tinoco-Valencia R, Serrano-Carreón L, Rito-Palomares M, Willson RC, et al. Laccase-luminol chemiluminescence system: an investigation of substrate inhibition. Luminescence : the journal of biological and chemical luminescence. 2023;38(3):341-9.

Karatani H. Luminol-hydrogen peroxide-horseradish peroxidase chemiluminescence intensification by kosmotrope ammonium sulfate. Analytical sciences : the international journal of the Japan Society for Analytical Chemistry. 2022;38(3):613-21.

Mohammad Beigi S, Mesgari F, Hosseini M, Aghazadeh M, Ganjali MR. An enhancement of luminol chemiluminescence by cobalt hydroxide decorated porous graphene and its application in glucose analysis. Analytical Methods. 2019;11(10):1346-52.

Khan P, Idrees D, Moxley MA, Corbett JA, Ahmad F, von Figura G, et al. Luminol-based chemiluminescent signals: clinical and non-clinical application and future uses. Applied biochemistry and biotechnology. 2014;173(2):333-55.

Huntress E, Stanley L, Parker A. The Preparation of 3-Aminophthalhydrazide for Use in the Demonstration of Chemiluminescence. Journal of the American Chemical Society. 1934;56(1):241-2.

Cassidy BM, Lu Z, Martin JP, Tazik SK, Kellogg KW, DeJong SA, et al. A quantitative method for determining a representative detection limit of the forensic luminol test for latent bloodstains. Forensic Science International. 2017;278:396-403.

Cameron A, Oxenham M. Chapter 7 - The postmortem interval and skeletal remains. In: Hayman J, Oxenham M, editors. Estimation of the Time since Death: Academic Press; 2020. p. 141-64.

Stoica BA, Bunescu S, Neamtu A, Bulgaru-Iliescu D, Foia L, Botnariu EG. Improving Luminol Blood Detection in Forensics. Journal of forensic sciences. 2016;61(5):1331-6.

Gao W, Wang C, Muzyka K, Kitte SA, Li J, Zhang W, et al. Artemisinin-Luminol Chemiluminescence for Forensic Bloodstain Detection Using a Smart Phone as a Detector. Analytical Chemistry. 2017;89(11):6160-5.

Ermida C, Cunha E, Ferreira MT. Luminol and the postmortem interval estimation - influence of taphonomic factors. International journal of legal medicine. 2024;138(3):1109-16.

Sarabia J, Pérez-Martínez C, Hernández del Rincón JP, Luna A. Study of chemiluminescence measured by luminometry and its application in the estimation of postmortem interval of bone remains. Legal Medicine. 2018;33:32-5.

Taylor A, van Oorschot RAH, Durdle A. Detection of fresh blood by luminol and DNA after walking over various substrates. Australian Journal of Forensic Sciences. 2023:1-10.

Tian M, Zhao L, Wang Y, Liu G, Zhang P. Determination of Glucose by the Catalysis of Luminol Chemiluminescence Using One-Step Synthesized Platinum/Silver Nanoparticles as a Peroxidase Mimetic. Analytical Letters. 2023;56(4):643-55.

Park AM, Tsunoda I. Forensic luminol reaction for detecting fecal occult blood in experimental mice. BioTechniques. 2018;65(4):227-30.

Federici A, Giorgi Rossi P, Borgia P, Bartolozzi F, Farchi S, Gausticchi G. The immunochemical faecal occult blood test leads to higher compliance than the guaiac for colorectal cancer screening programmes: a cluster randomized controlled trial. Journal of medical screening. 2005;12(2):83-8.

Senthilkumar A, Ravindran V, Arthanari A, Ramalingam K. Evaluation of Forensic Luminol in Detection of Blood Stains in Instruments Following Dental Treatment. Cureus. 2024;16(4):e57676.

Liu C, Ren L, Li X, Fan N, Chen J, Zhang D, et al. Self-electrochemiluminescence biosensor based on CRISPR/Cas12a and PdCuBP@luminol nanoemitter for highly sensitive detection of cytochrome c oxidase subunit III gene of acute kidney injury. Biosensors & bioelectronics. 2022;207:114207.

Liang W, Cong B, Lai W, Jiang M, Ma C, Zhao C, et al. An electrochemiluminescence resonance energy transfer biosensor based on Luminol-LDH and CuS@Pt for detection of alpha-fetoprotein. Talanta. 2023;261:124669.

Ju H, Lai G, Yan F. 6 - Electrochemiluminescent immunosensing. In: Ju H, Lai G, Yan F, editors. Immunosensing for Detection of Protein Biomarkers: Elsevier; 2017. p. 171-206.

Hong G, Su C, Huang Z, Zhuang Q, Wei C, Deng H, et al. Electrochemiluminescence Immunoassay Platform with Immunoglobulin G-Encapsulated Gold Nanoclusters as a “Two-In-One” Probe. Analytical Chemistry. 2021;93(38):13022-8.

Butler J, Chaseling J, Wright K. A Comparison of Four Presumptive Tests for the Detection of Blood on Dark Materials. Journal of forensic sciences. 2019;64(6):1838-43.

แสดงโครงสร้างของไบโอเซนเซอร์ลูมินอลชนิดเรืองแสงไฟฟ้าเคมี (Electrochemiluminescence) สำหรับการวิเคราะห์ยีน COX III โดยใช้เทคนิค CRISPR/Cas12a และนาโนอีมิทเตอร์ PdCuBP@luminol: (A) บริเวณเป้าหมายของยีน COX III;  (B) ขั้นตอนการสังเคราะห์นาโนอีมิทเตอร์ PdCuBP@luminol;  (C) การกระตุ้นระบบ CRISPR/Cas12a;  (D) กระบวนการตรวจจับของไบโอเซนเซอร์ลูมินอลและกลไกการปล่อยแสงไฟฟ้าเคมี

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2024-12-24

รูปแบบการอ้างอิง

1.
ชูลักษณ์ ส. การประยุกต์ใช้ลูมินอลในทางนิติวิทยาศาสตร์และชีวการแพทย์. Health Sci Tech Rev [อินเทอร์เน็ต]. 24 ธันวาคม 2024 [อ้างถึง 6 ธันวาคม 2025];17(3):3-17. available at: https://li01.tci-thaijo.org/index.php/journalup/article/view/263879

ฉบับ

ประเภทบทความ

บทความปริทัศน์