基于羅丹明6G與“502”膠相結合同步熏顯染色法在潛指紋顯現(xiàn)中的應用研究

潘飛，郭威

(中國人民公安大學，北京 100038)

基于羅丹明6G與“502”膠相結合同步熏顯染色法在潛指紋顯現(xiàn)中的應用研究

潘飛，郭威

(中國人民公安大學，北京 100038)

在不改造熏顯柜、不增加顯現(xiàn)程序的基礎上對傳統(tǒng)“502”熏顯法進行改進，使其能夠顯現(xiàn)淺色或背景顏色復雜非滲透性客體表面潛在手印。對熒光試劑、實驗配方進行優(yōu)化，結合國內(nèi)外關于“502”熏顯染色前處理和后處理染色的最新方法研究，建立了一種以羅丹明6G與“502”膠相結合的同步熏顯染色新技術，對大部分非滲透性客體尤其是淺色客體表面的潛在手印有很好的顯現(xiàn)效果。實現(xiàn)了“502”熏顯和染色的同步進行，在保證高質(zhì)量顯現(xiàn)效果的同時避免了二次染色對手印紋線可能造成的破壞，操作簡單易行，有利于提高效率、規(guī)范操作。

“502”膠;同步熏顯;染色;潛在手印顯現(xiàn)

0 引言

“502”熏顯法適用性非常強，是目前基層實際辦案中最常規(guī)的方法之一。但對于白色、透明或者背景顏色復雜的客體，由于受到背景干擾，反差較小，其顯現(xiàn)效果大大降低。因此想要做到消除干擾、增強反差就是刑事技術人員面臨的難題。關于這方面的研究，我國目前最常見的使用方法是“502”熏顯后再進行化學及熒光染色劑染色的方法。以此來增強紋線的反差，減輕背景的干擾，但是這些方法不僅需要多步操作，復雜繁瑣，而且二次染色同樣存在著一些缺陷。如在漂洗過程中，稍有操作不當，便會破壞手印細節(jié)特征，甚至因為操作不當，而造成整枚手印的永久丟失。二次染色過程費時費力且對操作要求較高，對于不同客體上染色劑的選擇也未能明確，不利于現(xiàn)場勘驗人員規(guī)范化操作。部分有機溶劑(如乙醇)的使用會改變檢材表面的性質(zhì)，而有機溶劑的使用容易破壞脫落細胞等生物檢材。

2007年，Stephen P.Wargacki［3］等人發(fā)現(xiàn)單獨使用丙氨酸和乳酸均能夠引發(fā)“502”膠聚合反應，產(chǎn)生大量的聚合物。類似的研究均認為其原因是羧酸官能團能夠引發(fā)“502”膠單體聚合。2012年劉嵐昕［4］運用聚丙烯腈基活性炭纖維具有比表面積大、微孔結構發(fā)達、孔徑小且分布窄的特點，在最佳接觸時間為140分鐘、pH值為2、溫度為55℃時，聚丙烯腈基活性炭纖維吸附羅丹明B的效果最好，能夠去除水體中重要污染物質(zhì)羅丹明B。對羅丹明B吸附的機理主要是由于在酸性環(huán)境下，聚丙烯腈基活性炭纖維的表面帶有很多酸性基團，易于與堿性染料結合，酸堿中和作用力大于靜電吸引力，從而羅丹明B易于被吸附。

1 實驗

1.1 材料及藥品

甲酸(北京化工廠);冰醋酸(北京化工廠);鹽酸(北京化工廠);“502”全自動熏顯柜;多光譜激光物證勘查儀;羅丹明6G;“502”膠(北京化工廠);電子天平;燒杯;玻璃棒。

1.2 溶劑的選擇

1.2.1 實驗步驟

10名志愿者雙手不作任何處理，在相紙上分別捺印3枚手印，共得到30枚手印。每次捺印時，志愿者盡量保持按捺壓力相同以及手指在客體上停留時間為20 s。將手印樣本放置于室溫條件下干燥1天。

用電子天平分別稱取3份相同質(zhì)量的的羅丹明6G0.01 g，將它們分別溶于鹽酸、甲酸、冰醋酸溶液中，用玻璃棒攪拌均勻至充分溶解;將制作好的樣本放入相對應溶劑的“502”熏顯柜進行熏顯染色;熏顯結束后，將樣本取出，拍照固定。

1.2.2 實驗結果

在激光器的激發(fā)下，溶劑是冰醋酸和甲酸的羅丹明6G染色液均能夠熏顯出輕微的手印。溶劑是鹽酸的樣本，未有手印顯現(xiàn)出來。見圖1。甲酸染色液熏顯后的樣本表面有很多熒光顆粒物，無規(guī)律地粘附在客體表面。冰醋酸染色液熏顯后的樣本表面無規(guī)律粘附的熒光顆粒物特別少。綜上所述，以冰醋酸為溶劑的染色液比較具有研究、應用價值。

圖1 從左到右，溶劑依次為鹽酸、甲酸、冰醋酸

1.3 最佳濃度研究

1.3.1 實驗步驟

本實驗選用淺色相紙、利樂包裝殼、乳白色塑料片3種非滲透性客體。20名志愿者(14男6女)對手不作任何處理的基礎上，在客體表面均勻按壓20 s，得到200枚手印。志愿者再重新對其他兩種客體采取相同的捺印方法，共計600枚手印。將汗?jié)撌钟颖痉胖糜谑覝貤l件下干燥1天。

用電子天平分別稱取不同質(zhì)量的羅丹明6G，將其分別溶于冰醋酸溶液中，用玻璃棒攪拌均勻，各物質(zhì)的用量見表1;將制作好的實驗樣本放入相對應熒光劑濃度的“502”熏顯柜進行熏顯染色;熏顯結束后，將樣本取出，拍照固定;顯現(xiàn)出的手印按質(zhì)量分為5個等級，分別標記為0，1，2，3，4，每個手印等級所對應的紋線細節(jié)特征。見表2。

表1 不同濃度的羅丹明6G溶液配制劑量

表2 手印等級及紋線細節(jié)特征對照表

1.3.3 實驗結果

在配置濃度為0.025%、0.05%、0.1%的羅丹明6G染色液時，將冰醋酸加入羅丹明6G中，羅丹明6G較易溶解，溶液呈亮橙黃色，顏色逐步加深。配置濃度為0.2%、0.4%的染色液時，將冰醋酸加入羅丹明6G中，溶液底部有少量沉淀，需要玻璃棒長時間攪拌均勻，羅丹明6G才可以溶解。攪拌均勻后，溶液呈橙紅色。

5種濃度的羅丹明6G溶液都能顯出汗?jié)撌钟?。濃度?.025%、0.05%的羅丹明6G染色液熏顯出的手印紋線在多波段光源激發(fā)下熒光較弱。濃度為0.025%的染色液熏顯出的手印大多只見模糊的手印輪廓或者有些區(qū)域為空白斑塊。濃度為0.05%的染色液熏顯出的手印多數(shù)有部分紋線不完整。濃度為0.1%、0.2%的羅丹明6G染色液熏顯出的手印都很完整、清晰。濃度為0.4%的羅丹明6G染色液熏顯出的手印在多波段光源激發(fā)下紋線有強烈的熒光。然而，此時顯現(xiàn)出的紋線較粗，部分手印中相鄰的紋線有粘連現(xiàn)象，甚至區(qū)域性的呈現(xiàn)光斑狀(見圖2～4)。

圖2 不同濃度的羅丹明6G溶液顯現(xiàn)相紙上汗?jié)撌钟〉男Ч?/p>

圖3 不同濃度的羅丹明6G溶液顯現(xiàn)乳白色塑料上汗?jié)撌钟〉男Ч?/p>

圖4 不同濃度的羅丹明6G溶液顯現(xiàn)利樂包裝殼上汗?jié)撌钟〉男Ч?/p>

不同客體上，5種濃度的羅丹明6G染色液顯現(xiàn)汗?jié)撌钟≡诟鞯燃壍臄?shù)量分布見表3。

從表中可以看出，濃度為0.025%的羅丹明6G染色液對3種客體上汗?jié)撌钟∵_到可鑒定率在7.5%～15%之間，顯出率在42.5%～67.5%之間;濃度為0.05%的羅丹明6G染色液對3種客體上汗?jié)撌钟∵_到可鑒定率在32.5%～37.5%之間，顯出率在70%～77.5%之間;濃度為0.1%的羅丹明6G染色液對3種客體上汗?jié)撌钟∵_到可鑒定率在50%～65%之間，顯出率在85%～97.5%之間;濃度為0.2%的羅丹明6G染色液對3種客體上汗?jié)撌钟∵_到可鑒定率在40%～52.5%之間，顯出率在80%～95%之間;濃度為0.4%的羅丹明6G染色液對3種客體上汗?jié)撌钟∵_到可鑒定率在22.5%～32.5%之間，顯出率在85%～95%之間。這說明濃度為0.1%的羅丹明6G染色液對3種客體表面的汗?jié)撌钟★@現(xiàn)效果較之其他四種濃度的羅丹明6G染色液具有優(yōu)勢，同時也證明羅丹明6G染色液極強的靈敏度。羅丹明6G染色液在3種客體上顯現(xiàn)效果相比較，在淺色相紙上顯現(xiàn)效果最好，其次是乳白色塑料、利樂包裝殼。

表3 不同濃度下不同客體表面上顯現(xiàn)的汗?jié)撌钟≡诓煌钟〉燃壷械臄?shù)量分步

1.4 羅丹明6G顯現(xiàn)汗?jié)撌钟〉淖罴延^察條件研究

羅丹明6G在250 nm～530 nm的激光下都可以被激發(fā)。其中某些激發(fā)峰較強，比如350 nm，500 nm左右。然而，有些溶劑會影響分子的熒光屬性。同一物質(zhì)在不同溶劑中，其熒光光譜的位置和強度都有差別。一般情況下，熒光波長會隨著溶劑極性的增大而長移，熒光強度也會有所增加。溶液中的離子強度pH值、雜質(zhì)等的存在都可能影響熒光劑分子的電離、配合結構等情況，從而很可能會發(fā)生熒光淬滅或者造成激發(fā)波長、發(fā)射波長的改變。

1.4.1 實驗步驟

在淺色相紙上捺印一定數(shù)量的汗?jié)撌钟颖?，用羅丹明6G染色液和“502”膠同步熏顯染色。在多波段光源下，保持多波段光源光照角度和強度不變，更換鏡片，切換不同波段的激發(fā)光以觀察顯現(xiàn)效果，在相同的光圈和快門參數(shù)下，用單反相機拍照記錄。

1.4.2 實驗結果

LH-1型警眼多波段光源設置在415 nm時，用黃色濾光片可以觀察到熒光。在450 nm、505 nm、530 nm處，用橙色濾光片也可以觀察到熒光。多光譜激光物證勘查儀設置在532 nm時，用橙色濾光片同樣可以觀察到熒光。多光譜激光物證勘查儀調(diào)至532 nm時，手印熒光強度最強，觀察拍照效果最好(見圖5)。

圖5 不同波段光源激發(fā)下手印觀察效果(從左到右依次為505 nm、530 nm、450 nm、415 nm、532 nm)

2 分析與討論

3種溶劑的對比實驗表明，鹽酸作為溶劑，則幾乎無手印顯現(xiàn);甲酸作為溶劑，則極易造成無規(guī)則熒光斑點群;冰醋酸作為溶劑，則可以觀察到模糊的手印顯現(xiàn)且無熒光斑點群。說明冰醋酸較為適宜作為溶劑。

從熒光強度考慮，隨著溶劑濃度的升高，顯現(xiàn)出的手印紋線熒光強度明顯增強，與背景反差增大。例如利樂包裝殼等背景顏色復雜的客體，熒光強度越強與背景反差就越明顯，更易于拍照、觀察。對于淺色相紙、乳白色塑料，當濃度超過0.1%時，手印紋線熒光增強就不是很明顯了。

從紋線質(zhì)量考慮，當羅丹明6G濃度超過0.1%后，隨著染色液濃度的升高、反應物質(zhì)增多，揮發(fā)出的熒光物質(zhì)也增多，聚集在手印紋線上，導致相鄰紋線互相粘連，乳突紋線和小犁溝界限不明顯，甚至形成“塊狀”熒光斑。

從試劑用量及操作人員健康角度考慮，高濃度的染色液增加成本并且該方法是將染色劑揮發(fā)出來，濃度越高對操作人員身體負擔也越大。綜上所述，熒光溶劑濃度應選擇0.1%較為適宜。

從最佳觀察條件研究實驗來看，用多光譜激光物證勘查儀的532 nm光源激發(fā)，配合橙色濾光鏡拍照觀察，此時的手印最清晰，熒光最明亮，細節(jié)特征最明顯。

3 結論

本實驗確定了“502”-羅丹明6G同步熏顯染色法最佳溶劑、熒光劑濃度以及觀察條件。羅丹明6G染色液具有很強的靈敏度，即使熒光溶劑稀釋到0.025%也能顯現(xiàn)出汗?jié)撌钟　嶒灡砻骰诹_丹明6G與“502”膠相結合的同步熏顯染色方法具有操作簡單易行、無需多步操作、免除改裝儀器、無需購買昂貴藥品、提高辦案效率、顯現(xiàn)效果優(yōu)秀等特點，適合基層推廣使用。未來的研究方向在于探索或合成出毒性更小的熒光藥品，或?qū)ζ溥M行添加和改造拓寬其光譜范圍，使其具有更多的激發(fā)峰。從而彌補熒光劑在某些顏色背景上無法明顯增強反差的缺陷。

［1］羅亞平，郭威.指紋學教程［M］.北京:中國人民公安大學出版社，2010:110-111.

［2］郭燕錦，高文淵，徐安華，等.“502”膠顯現(xiàn)手印技術的研究進展［J］.化學試劑，2010(7):612-613.

［3］WARGACKI S P，LEWIS L A，DADMUN M D.Understanding the chemistry of the development of latent fingerprints by superglue fuming［J］.Journal of Forensic Science，2007，52(5):1057-1062.

［4］劉嵐昕.聚丙烯腈基活性炭纖維對羅丹明B吸附性能研究［J］.環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2011(11):50-52.

(責任編輯 陳小明)

D918.91

潘飛(1989—)，男，江蘇人，2012級刑事科學技術(痕跡檢驗方向)研究生。