DFO顯現(xiàn)潛在手印研究進展

毛乃賾，羅亞平

(中國人民公安大學刑事科學技術學院，北京 100038)

0 引言

在法庭科學領域，盡管近年來DNA物證的使用在不斷增長，但手印仍然是進行人身同一認定的重要物證。人體手掌面花紋形成于皮膚的深層，具有人各不同、終生不變、觸物留痕的特點。潛在手印顯現(xiàn)，是指在保證手印細節(jié)特征不變的前提下，通過增強手印與背景材料對比度以達到手印可視化的過程[1]。在物證檢驗理論與方法高度發(fā)達的今天，手印顯現(xiàn)技術仍以其成本低廉、便于操作的特點，在法庭科學領域占有一席之地。

DFO是顯現(xiàn)滲透性客體上潛在手印的常用試劑[2-4],它可以與手印物質中的氨基酸發(fā)生反應[5],顯現(xiàn)出的手印主要通過光致發(fā)光的方法進行檢測。近些年來，國內外對DFO顯現(xiàn)方法的研究逐漸深入，在DFO溶液配方的改進[6-8]、復雜承痕客體上陳舊手印的DFO法顯現(xiàn)、DFO顯現(xiàn)后手印二次處理、熒光采集方法的探究及檢材經(jīng)DFO處理后DNA的提取[9-10]等方面取得了大量成果。然而，國內外專家學者以往的研究大多集中于DFO的溶液配制及DFO與其他顯現(xiàn)方法的應用順序上，對于手印檢材的前處理方法卻少有研究，這為DFO顯現(xiàn)方法的進一步改善留下了很大空間。

由于DFO顯現(xiàn)方法具有一步完成、靈敏度高的優(yōu)點，該方法一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便在西方國家的法庭科學領域得到了迅速而廣泛的關注與應用，2004年國外的一份調查顯示，DFO顯現(xiàn)法已成為顯現(xiàn)滲透性客體上潛在手印的第二大常用試劑。我國雖然對DFO顯現(xiàn)方法的研究并不晚，但近年的研究進展和推廣速度仍比較緩慢。

1 DFO顯現(xiàn)潛手印的反應原理

潛在手印的檢測方法，包括光學(吸收、漫反射、光致發(fā)光、紫外吸收和反射)、物理(粉末，小顆粒懸浮液，高真空金屬鍍膜)和化學(茚三酮、DFO、1,2-茚滿二酮和京尼平)以及這三類方法的組合[11-12](物理顯影液、碘熏、502膠熏顯)。DFO顯現(xiàn)法作為一種化學顯現(xiàn)方法是因其可以與體液中的大多數(shù)氨基酸發(fā)生反應。在這一過程中，DFO與α-氨基酸及其酯反應，通過形成亞胺，分別得到脫羧甲亞胺葉立德和酯取代甲亞胺葉立德。在有N-甲基馬來酰亞胺存在的環(huán)境下，這些甲亞胺葉立德經(jīng)過內過渡態(tài)進行立體有擇的環(huán)加成反應，生成一種淺紫紅色的能夠產(chǎn)生熒光的化合物[13]。

由于通常情況下案件現(xiàn)場遺留的手印中氨基酸的含量較少，所以DFO與氨基酸反應所生成的物質的量很少，在普通光源照射下反差較小，但由于該化合物具有熒光特性，實踐中主要利用光致發(fā)光的方法對手印進行觀察和記錄[14]。目前的研究結果表明：這一化學反應的生成物最大吸收波長在568 nm，其次在470 nm和525 nm。因此，在波長為515～560 nm[15]的藍綠光照射下，透過橙紅色護目鏡可以觀察到很強的橙紅色熒光[16]，從而達到了消除深色、復雜背景干擾的目的。

2 國內外DFO顯現(xiàn)法現(xiàn)狀

2.1 反應溶液的配制方法

DFO由Druey等人于1950年首次合成，20世紀80年代后期，DFO顯現(xiàn)法被確定為可能替代茚三酮的手印顯現(xiàn)方法。DFO顯現(xiàn)方法的建立初期，反應溶液的配制方法是在乙酸的環(huán)境下將DFO固體溶解于甲醇溶液中。然后將此溶液加入1,1,2-三氯三氟乙烷(通常被稱為氟利昂113或CFC113)的溶液之中。但在1987年大多數(shù)工業(yè)化國家簽署的“蒙特利爾議定書”關于禁止CFC(氯氟烴的統(tǒng)稱)的國際條約中，1,1,2-三氯三氟乙烷由于對臭氧層有害而被禁用。

各國學者在之后的研究中，使用了包括庚烷、HFE7100、HFC200mee在內的多種不同的溶劑來替代氟利昂。然而不幸的是，當使用無氟溶劑時，DFO似乎無法達到原來的顯現(xiàn)效果。20世紀90年代初，人們開始使用石油醚作為DFO的溶劑，但像正庚烷一樣，一些國家對其可燃性問題提出質疑。英國內務部警察科學發(fā)展科(PSDB)的研究人員計劃用含有1,2-反式- 二氯乙烯的HFE7100和HFC200mee兩種溶劑配方對DFO進行進一步實驗。初步實驗結果表明：這些制劑是成功的，但所使用的1,2-反式二氯乙烯可能依然存在不少問題。

另外，針對熱敏紙利用DFO溶液顯現(xiàn)時會變黑的這一特殊問題，中國學者劉賽等通過改進反應溶液配方：向DFO溶液中加入PVP(聚乙烯吡咯烷酮)的方法，成功顯現(xiàn)出手印，解決了熱敏紙變黑和背景文字或圖案干擾的問題[17-18]。

2.2 顯現(xiàn)后二次處理及與其他顯現(xiàn)方法的使用順序

DFO顯現(xiàn)法公開之前，新西蘭的一組研究人員對DFO與傳統(tǒng)方法的顯現(xiàn)順序進行了研究，結果表明：DFO可以在茚三酮之前使用，也不會影響后續(xù)的物理顯現(xiàn)方法。然而，在DFO之后使用茚三酮，效果將大不如前，也不會提供更多的細節(jié)特征。另一組研究人員利用DFO對血液進行了增強，實驗表明，DFO可用于氨基酸的前序處理。

2000年，澳大利亞悉尼科技大學的學者Claude Roux等人對1,2-茚滿二酮與DFO的使用順序進行了初步的研究[19]，他們的研究結果表明：1,2-茚滿二酮可以與DFO聯(lián)用，但不能與茚三酮聯(lián)用[20]。同一年，這所院校的學者Costa Conn等人[21]利用金屬鹽對DFO顯現(xiàn)法處理過的手印樣本進行二次處理，然而實驗表明，只有硝酸鋅溶液可以略微改善DFO處理過的潛在手印，鎘、釕或銪鹽的二次處理對顯現(xiàn)效果沒有任何改善。

2003年，悉尼科技大學Gemma Payne等人[22]使用“神鷹”宏觀化學成像系統(tǒng)(ChemImage公司，匹茲堡，美國)對DFO處理過的潛手印進行研究，研究表明：利用這一系統(tǒng)可以觀察到傳統(tǒng)成像技術難以捕捉到的淺淡手印及復雜背景上的手印。

2011年荷蘭學者Titia Sijen等人[23]對DFO處理過的手印樣本進行STR(短串聯(lián)重復序列)檢測，他們發(fā)現(xiàn)雖然手印DNA不會因浸泡和顯現(xiàn)過程而受到不利影響，但DFO溶液處理的過程會增加DNA污染的風險，無法保證DNA檢驗的準確性。

2013年英國學者Robert Bradshaw等人[24]利用基質輔助激光解吸電離質譜成像技術(MALDI MSI)對DFO處理過的手印進行二次處理，雖然二次處理可以成功獲得手印圖像，但是對于棕色信封紙上DFO顯現(xiàn)出的斷續(xù)的手印，MALDI MSI技術無法成功得到理想的圖像，而對于DFO顯現(xiàn)的白色復印紙上的手印，MALDI MSI技術只得到了較低質量的圖像。

2.3 實驗檢材的前處理

對于樣本的前處理這一概念，不同的領域有不同的定義。在法庭科學領域，手印樣本前處理的概念和方法也還沒有得到清晰的界定。已有的前處理方法，大多集中于清除檢材表面外來物質與針對特定的承痕客體的特別處理方法，但這些方法大多對提高顯現(xiàn)效果沒有實質上的幫助。

由于使用DFO處理熱敏紙上的潛在手印時，溶液會使熱敏紙變黑，導致顯現(xiàn)出來的潛手印部分或全部無法識別，從2006年開始，來自英國內務部科學發(fā)展科的專家[25]先后研究出利用乙醇預浸泡、DMAC溶液等方法初步解決了這一問題。然而，沒有資料表明這些預處理方法會對DFO的顯現(xiàn)效果有明顯的改善。除此之外，國內外幾乎沒有針對前處理改進DFO顯現(xiàn)效果的研究報道。

3 結語

在過去的幾十年里，證據(jù)在刑事司法系統(tǒng)的重要性一直在穩(wěn)步上升[26]。目前利用DFO顯現(xiàn)潛在手印的技術方法都趨于成熟，應用也趨于廣泛。然而，值得注意的是我們目前的研究大多針對DFO顯現(xiàn)的配方改進及DFO顯現(xiàn)后的二次處理，這些研究成果大多延長了顯現(xiàn)周期、增加了顯現(xiàn)投入，而對于DFO顯現(xiàn)樣品前處理的研究卻幾乎是空白。

英國學者Nia E. Archer等人的研究表明，受到現(xiàn)場環(huán)境的影響，從手印留下的那一刻起手印物質便開始發(fā)生一系列的化學變化[27]，因此對現(xiàn)場遺留的手印進行顯現(xiàn)時，恰當?shù)那疤幚矸椒▽岣唢@現(xiàn)成功率，縮短顯現(xiàn)周期，為偵查破案提供線索、節(jié)約時間。有效的樣品前處理方法，應保證不破壞檢材、不影響DFO顯現(xiàn)后的二次處理、不引入可能給DNA檢驗造成污染的物質。

目前，對于DFO溶液配制方法等問題的探索，國內外已經(jīng)遇到了瓶頸，而對于DFO顯現(xiàn)潛手印的前處理方法的研究還處在起步階段，因此從顯現(xiàn)程序的連貫性和個人操作的可行性出發(fā)，將研究重心向開發(fā)DFO顯現(xiàn)前處理方法傾斜將會得到更大的收益。

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