Application of Raman Spectroscopy and SALDI-MS in Forensic and Medical Diagnostics

في هذا المشروع سوف يتم استخدام تقنيات مطياف الرامان وجهاز السالدي في التشخيص الطبي وتحاليل الادلة الجنائية. هذه الدراسة سوف تركز على مرض السيلياك باستخدام سيرم الدم من ناحية التشخيص وتحليل بصمات الاصبع واللعاب من ناحية الادلة الجنائية. ولهذا سوف يتم شراء العديد من العينات البيولوجية وتحليلها بعدة تقنيات مشتقة من مطياف الرامان وتقنية السالدي في تعاون بين جامعة الكويت وجامعة الباني في الولايات المتحدة الامريكية. كما وسوف يتم تحضير العديد من مواد النانو ودراسة خواصها باستخدام عدة تقنيات متوفرة في الجامعتين بخاصية جهز اليوفي رامان والذي تم تصنيعه في جامعة الباني وبالتالي تقييم هذه المواد باستخدام السالدي لتحليل بصمة الاصبع والدم والسيرم. من ناحية اخرى سوف يتم استخدام تقنيات الرامان للحصول على المعلومات الكيميائية لكل عينة وبعد ذلك عمل دراسة الاحصاء باستخدام عدة طرق للحصول على أفضل نتائج. بناء على النتائج سوف يتم تطبيق هذا المشروع على عدد أكبر من العينات في المستقبل.

In this work SALDI-MS and Raman spectroscopy will be combined as powerful analytical tools for forensic applications and medical diagnostics. The main focus of this study will be on celiac disease (CD) using blood serum for medical diagnostics whilst fingerprint and saliva evidence for forensic applications. For these purposes, biological samples will be purchased from a single source and donors will be from different genders, age groups and ethnicity, the samples will be thoroughly analyzed using SALDI-MS, SALDI-IMS (accessory must be purchased), Raman spectroscopy, resonance Raman spectroscopy (RRS) and Deep-UV Raman spectroscopy (DUVRS-homebuilt in UAlbany) techniques in collaboration between Kuwait University and University at Albany. Several nanomaterials such as metal ferrites and sulfides will be prepared and characterized using different analytical instruments. Thereafter, they will be employed as substrates for SALDI-MS and SALDI-IMS (accessory must be purchased). Their efficiency and reproducibility will be investigated and eventually used for the analysis of fingerprint, saliva and blood serum samples. On the other hand, Raman-based techniques require minimal sample preparation and handling yet sample mapping is essential to study the distribution of metabolites in the sample of interest using the same samples. Effect of temperature, humidity, type of substrate and medication (such as antihistamines) will be investigated. Finally, advanced statistical analysis including chemometrics, univariate statistical and multivariate calibration will be used to distinguish between similar groups. Upon successful completion of external validation, powerful analysis will be performed in order to determine the number of samples required to perform a statistically significant large-scale clinical trial, to be completed in a follow-up study.