Im Inneren das forensische Labor, das Verbrechen bekämpft und Fälschungen mit DNA

Ist mir, was Sie suchen, wird durch eine Nebelmaschine gestrahlt. Es ist keine Stütze für einen Rave oder ein Spukhaus; Es ist Dampf mit benutzerdefinierten DNA-Partikel, die beweisen konnte, war ich am Tatort eines Verbrechens geschnürt. Und es ist nur eine Möglichkeit eine innovativen Sicherheitsfirma Lebenswerk verwendet Bausteine zur Erkennung von Fälschungen und Büste Verbrecher.

Ich hatte eine Chance, Applied DNA Sciences, ein Biotechnologie-basierte Security-Unternehmen an der Stony Brook University, etwa eine Stunde östlich von New York City zu besuchen. Hier, haben Wissenschaftlern und Sicherheitsexperten herausgefunden wie zu zwicken maßgeschneiderte Stränge der DNA aus Pflanzen gewonnen, machen was sie sagen sind unfakeable ID Tags.

Es gibt viele Gründe, Sie würde unfehlbar Beweis wollen ein Produkt (oder Person) ist echt. High-End-Kleidung und Gadget-Hersteller bekämpfen einen Markt überschwemmt mit Knockoffs. Menschen sind zunehmend gut schmieden Papier-Tickets zu Veranstaltungen bekommen. Das US-Militär hat eine erstaunliche Anzahl von gefälschten Elektronikkomponenten in Kampfflugzeugen entdeckt – Teile entscheidend für Night Vision und Rakete Führung Ausrüstung das herkommt, wer weiß wohin, und deren Scheitern würde in Gefahr lebt.

Noch heute standard Anti-Fälschungs-Methoden – Hologramm Aufkleber, spezielle Tinten, versteckt branding Marken und andere identifizierende Tags in der industriellen Produktion eingesetzt – sind nicht fast so sicher wie Hersteller gerne glauben. Genügend finanziellen Anreiz gegeben, finden ein Fake-Hersteller einen Weg, Ihre Marke zu kopieren.

Das Team von ADNAS dargelegt, um eine Markierung zu erstellen, die nicht gefälscht oder Reverse-Engineering, egal wie fortgeschritten der Fälscher und kann auch verwendet werden, um endgültig anzugeben, ob ein verdächtiger am Tatort eines Verbrechens wurde. Das Geheimrezept? DNA, die Bausteine für alle biologischen Lebens. Und ich bekam zu sehen, wie der Prozess funktioniert.

DNA: nicht nur für die Zellen nicht mehr

Wie ADNAS erstellt neue DNA-Sequenzen aus natürlichen Pflanzen-DNA. Bildnachweis: ADNAS

Wissenschaftler zu Jahresbeginn Lab mit bekannten Sequenzen von DNA aus Pflanzen, hacken sie in kurze Segmente und ordnen Sie diese Segmente um einzigartige Sequenzen zu erstellen. Dass benutzerdefinierte DNA Tags dann integriert ist eingebettet in den winzigen Materialien wie Mikrochips, permanente Tinte Stifte benutzt, um persönliche Gegenstände oder der Nebel Saft im Inneren eine Industriemaschine Rauch zu markieren.

Lass uns in die Nebelmaschine für eine Sekunde. Es ist voll von das Labor proprietäre SigNature DNA-angetriebene Tag und an einem Gebäude Alarmanlage angeschlossen werden kann. So zu sagen, jemand versucht, ein Juweliergeschäft zu berauben: Wenn der Alarm ertönt, die Nebelmaschine füllt den Raum mit DNA-geschnürt Rauch, die Stichwörter der Eindringling und alles, was er oder sie greifen könnte. Das Tag nicht abwaschen und dichtem Nebel die DNA bedeutet überall durchdringt ein verdächtiger Kleidung, Haar und Haut und Beute bekommt. Und das einzigartige Markierung, das nur von der Szene des Verbrechens stammen könnten.

Wenn die Polizei den Verdächtigen einzuholen, wird eine UV-Taschenlampe zeigen die DNA spray leuchtend hellrot auf den Verdächtigen, und auf alles, was er oder sie gestohlen hat. Von dort müssen die Behörden nur nehmen ein Wattestäbchen und schicken Sie es an das ADNAS Lab, wo Wissenschaftler bestätigen werden, wenn die DNA-Sequenz auf die Täter in das Geschäft Nebelmaschine übereinstimmt.

Um zu verstehen was das Labor mit nur ein paar Milliarden DNA-Stränge macht, sollten wir zuerst Kurbel eine übereilte Überprüfung der Funktionsweise der DNA. Doppelsträngige DNA Grundstruktur ist eine Leiter, wie unten dargestellt:

Bild von BBC geändert

In einer lebenden Zelle repliziert DNA durch erste "Entpacken" in Einzelstränge. Die Stränge können nur in eine Richtung kopiert werden, ein Prozess, der beginnt, wenn ein Stück namens den Primer bindet an den Anfang des Stranges. Diese Grundierung kann nur binden, wenn es die genaue Reihenfolge, um Übereinstimmung mit den bestehenden Strang benötigt hat. Sobald die Grundierung bindet, die Replikation Maschinen kommt ins Spiel, die Sequenz kopieren.

Das heißt, ohne die Grundierung können nicht kopiert werden die DNA- und ADNAS hält jede Grundierung für die Sequenzen, die es, hinter Schloss und Riegel schafft.

"sie kategorisch nicht kopiert werden können," Dr. James Hayward, Präsident und CEO von ADNAS rühmte sich bei meinem Besuch in der Firma Labor. Nun, natürlich ein CEO wird sagen, sein Produkt ist narrensicher, aber behaupten, dass verbreitete sich nach der Überprüfung durch das US Department of Defense. Wenn das Wissen des Battelle Laboratories und das amerikanische National Laborsystem konnte nicht erfolgreich ADNAS Mark kopieren oder sogar von einem Gerät auf ein anderes übertragen, Vertrag die DOD einen mit der Firma.

Zu welchem Zweck? Das Verteidigungsministerium hatte vor kurzem entdeckt, dass die Mehrheit von elektronischen Bauelementen in Flugzeugen wie der c-130-Fracht-Dumper und der Marine P-8A Seefernaufklärer in chinesischen Knockoff Fabriken entstanden. Dutzende von Verteidigung Lieferanten übernehmen jetzt ADNAS-Tags in ihre Produkte. Das DNA-Tag zu einem Massenprodukt-Element hinzufügen, Hayward sagt mir, ist einfach. "Wir haben in der Mikroelektronik, DNA in einer bestimmten Art von Epoxy-Acrylat-Tinte ist so hart wie Edelstahl."

Es ist nur eine von verschiedenen Anwendungen der ADNASs Signatur DNA-Tag, wurde erst vor kurzem im Handel erhältlich. Gibt es die oben genannten Eindringling-tagging DNA-Nebel, QR-Code-Aufkleber gedruckt mit DNA-Tinte, wo der QR-Code ist die erste Zeile der Authentizität und die DNA ist die zweite Stufe des Beweises. Das Unternehmen bietet auch Dienstleistungen für die Authentifizierung von Textilien, um sicherzustellen, dass diese teuren Ägyptische Baumwollbettwäsche wirklich das richtige Verhältnis von höchster Qualität Bettwäsche aus ägyptischer Baumwolle enthalten.

Swabbing Wissenschaft

Sagen, was du hast einen Mikrochip DNA-Tags, den Sie sicher sein wollen ist also die reale Sache oder einen Verdächtigen, die möglicherweise oder möglicherweise nicht haben wurde gesprengt durch DNA Nebel wenn Ihr Geschäft Alarm losging. Wie nutzen Sie das veränderte DNA-Tag um zu besiedeln? Die endgültige Antwort ist nur ein Tupfer entfernt im Labor.

Dr. Ila Lansky, forensische Wissenschaftler im Labor hat uns gezeigt, wie das Unternehmen bestimmt, ob ein Element seiner DNA-Tag hält. Zur Illustration, verwendet sie eine Banknote aus dem unbekannten Volk keinen Wert, mit ADNASs DNA-geschnürt unsichtbare Tinte Marker gekennzeichnet – aber der Prozess ist das gleiche, ob Sie ein elektronisches Bauteil, ein wertvolles oder ein mutmaßlicher Einbrecher identifizieren.

Die Tinte ist fast unsichtbar für das bloße Auge, ähnlich klaren Nagellack in Bereichen, wo es auf ein Objekt in mehreren Schichten gestapelt worden ist:

Aber unter UV-Licht zeigt die Tinte bis fluoreszierend Orange zu helfen, das Tag zu finden:

Diese UV-Leuchten dient zur schnellen und einfachen First-Pass-Identifizierung: ist es nicht, wo es sein sollte, ist dies nicht der echte Artikel. ADNAS hat sogar "verschlüsselt" fluoreszierende Tinten, Markierungen, die nur unter UV-Licht leuchten, nachdem er mit einer speziellen Chemikalie behandelt.

Sogar eine verschwindend kleine Menge an DNA in die Fasern des Tupfers gefangen ist genug für die Identifizierung. Das Ende des Tupfers ist abgeschnitten und in ein Reaktionsgefäß platziert und unter UV-Licht, um sicherzustellen, dass es mit den übertragenen DNS-Marker leuchtet kontrolliert.

Die Minute Kratzen der DNA enthalten in dieser wenig glühenden Punkt auf dieser frühen Fetzen aus Baumwolle ist mehr als genug für Wissenschaftler identifizieren mit PCR, eine Technik, die ein einzelnes Stück DNA kopieren kann eine Million mal in nur einer Stunde.

Die notwendigen reagierenden Agents werden hinzugefügt, um das Reagenzglas, und befindet sich in einer Verstärkung Gerät DNA Polymerase-Kettenreaktion zu unterziehen, oder PCR, ein gemeinsames Labor-Verfahren, die Millionen von der Ziel-DNA-Kopien aus den Tupfer erstellen kann.

Daran erinnern Sie, dass ADNAS ist die einzige Partei, die die Primer benötigt, um die DNA im Tag kopieren erzeugen kann. Wenn die Primer in diesem winzigen Tröpfchen an die DNA auf den Tupfer übereinstimmen, werden keine DNA-Replikation. Es ist ein Blindgänger. Wenn die richtige DNA vorhanden ist, jedoch seine Grundierung bindet, PCR wird Millionen von Exemplaren Kurbel und Analyse der DNA-Probe wird bestätigen, dass die Kopien identisch mit dem DNA-Strang, der angibt, dass der Tag echt ist.

Das ist mir die Wissenschaft am ADNAS Lab getanzt. Ein echter Wissenschaftler, ich bin sicher, hätte einen Laborkittel mit lange Ärmeln, Cross-Kontamination von fahrenden Arm-Haare zu verhindern.

Sie können sich denken, dass DNA-Sequenzierung Technik nachgewiesen wird; aktuelle Geräte tun es schnell, und zukünftigen Techniken Versprechen Sequenzierung in Sekunden, Minuten, ja. Ein unternehmungslustiger Fake-Haus, Sie könnte mir vorstellen, könnten in einigen nicht-gelegentlich Forschung Labor-Equipment investieren und Start massenweise Durchschläge ADNAS Sequenzen die gleiche Weise ADNAS selbst produziert sie.

ADNAS stapelt sich das Deck gegen diese Möglichkeit auf zwei Arten. Zunächst kann es die DNA-Sequenz ändern, legt es in ein Kunde Tag ziemlich viel auf Nachfrage. Nebel-basierte Sicherheitssysteme empfehlen sie einen jährlichen Sequenz-Schalter. Für industrielle Anwendungen ist die Frequenz viel höher. Ein Kunde, Hayward erzählte uns, will ein neues DNA-Tag stündlich, dienen als ein Zeichen der Echtheit und eine Seriennummer, die auf die einzelnen Produktions-Charge zurückverfolgen lässt.

Zweitens, ADNAS lädt jeden Tag mit Tausenden von Köder, DNA-Stränge mit einer Sequenz, die ganz anders als der Ziel-Strang ist. Ohne den Primer (die wiederum ADNAS unter Verschluss hält), eine mögliche Fälscher hat keine Möglichkeit zur Bestimmung der DNA-Sequenzen im Tag echt ist.

DNA in Ihre Pillen und Drucker

Recht nicht jetzt, ADNAS kein Geld machen. Hayward gab frei dies zu mir in unserem Gespräch. Das ist nicht zu stoppen das 55-köpfige Unternehmen aus Einbettung seiner maßgeschneiderte DNA in Konsum- und Industriegütern Produkte ganz über dem Platz. Es sucht seine DNA-geschnürt-Produkte noch besser skalierbar, DNA-Tinte in industriellen Produktionsanlagen und Inkjet-Drucker gleichermaßen Laden machen.

Das Unternehmen ließ die Namen seiner Kunden nicht frei, sondern erklärten mir, dass ein ganzer Arm ADNAS widmet sich der Handel mit Textilien, authentifizieren von hochwertigen Materialien und Marken die verfälschte oder betrügerische Produkte zurückverfolgen, die Maskerade wie das echte Ding auf dem Markt.

Wissenschaftler suchen auch nach Möglichkeiten mit DNA-Tags um zu einzelnen Pillen zu authentifizieren, die gefälschten Medikamenten zu bekämpfen, die Pest Orten wie Südafrika, wo der Markt mit unwirksamen Imitationen der Arzneimittel festgefahren ist zur Behandlung von Malaria.

Damit dies funktioniert, müssten Sie ein Stück Ausrüstung, die im Moment nicht vorhanden ist: ein tragbare DNA-Decoder, der ADNAS überprüfen konnte im Feld Stichwörter. Hayward, sagt ein vor-Ort-DNA-Detektor ist die Firma Messingring, und während er eine ETA für ein solches Gerät nicht geben, er sagt sie sind in der Nähe von knacken.

Es ist schwer zu glauben, dass ein Mann, der seine Firma sagt eine identifizierende Technologie, die "nicht kopiert werden kann," Punkt entwickelt hat. Ich habe keine Möglichkeit vorherzusagen, ob die pan um wahr zu sein. Aber von dem was ich sah touring Biotech-Forensik Labor, die Technologie wirklich bemerkenswert ist. Leben des genetischen Codes kann tatsächlich beginnen zu Leben sicherer zu machen.

Alle Bilder und GIFs von Nicholas Stango