新型熒光502粉末與502膠+熒光染色顯現(xiàn)潛在手印的比較

李 康，李孝君，常柏年

（1.中國人民公安大學(xué)，北京100038；2.公安部物證鑒定中心，北京 100038）

502膠是以α－氰基丙烯酸乙酯為主要成分的粘合劑，目前國內(nèi)外對(duì)502膠（又稱超級(jí)膠）顯現(xiàn)的基本原理定義為：在氰基丙烯酸乙酯的分子中，由于有很強(qiáng)的吸電子基氰基和酯基存在，當(dāng)502單體揮發(fā)后，在手印物質(zhì)中的水和氨基酸的引發(fā)下發(fā)生陰離子聚合，最終形成聚合物使手印紋線成白色而顯出。這對(duì)顯現(xiàn)深色客體上的手印有較好的效果，但在實(shí)際工作中如遇到淺色客體，特別是白色或背景顏色復(fù)雜客體時(shí)，熏顯出的手印紋線與背景反差較小，肉眼難以觀察。需要進(jìn)行二次增強(qiáng)處理，通常采取的方法是對(duì)經(jīng)502膠熏顯后的手印進(jìn)行熒光染色，再進(jìn)行觀察和拍照。

在熒光染色法中，常見的熒光染色劑有羅丹明6G、羅丹明B以及BBD等。部分經(jīng)502熏顯過的手印用熒光染色劑進(jìn)行二次增強(qiáng)處理后，就能夠觀察到效果較好的熒光手印。但是二次熒光增強(qiáng)處理也存在著如下缺點(diǎn)：（1）熒光染色劑的使用通常會(huì)引入有機(jī)溶劑，容易引起502聚合物的部分溶解或造成破壞，進(jìn)而造成紋線及其細(xì)節(jié)特征的損壞；（2）部分有機(jī)溶劑的使用會(huì)改變檢材表面的性質(zhì)，并且有機(jī)溶劑會(huì)破壞脫落細(xì)胞等生物檢材；（3）部分染色方法需要進(jìn)行漂洗，漂洗程度的把握情況嚴(yán)重影響著熒光效果，并且沖洗存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，漂洗不當(dāng)易沖掉手??；（4）染色過程屬于二次處理，費(fèi)時(shí)繁瑣，不易在基層普及；（5）熒光染色劑通常具有很強(qiáng)的毒性，人體直接接觸染色時(shí)處理不當(dāng)易對(duì)健康造成傷害。為了充分發(fā)揮熒光技術(shù)的高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，502熒光增強(qiáng)技術(shù)的研究方向是避免染色后的漂洗，對(duì)普通502膠進(jìn)行熒光添加或改造，提高熒光強(qiáng)度，拓寬選擇吸收的光譜范圍，探索一步熒光502手印顯現(xiàn)技術(shù)的新方法。

最近，英國法司特公司推出了一種新型粉末狀熒光502粉末，該粉末是集氰基丙烯酸乙酯和熒光染料于一體的、呈粉末形態(tài)的新型潛在手印熏顯物質(zhì)。只需一步操作即可完成以往需要兩步處理才能實(shí)現(xiàn)的熏顯+熒光染色效果，大大提高了工作效率。一步熒光502手印顯現(xiàn)技術(shù)無需進(jìn)行任何化學(xué)染色處理即可完成，避免了漂洗帶來的干擾和破壞。實(shí)驗(yàn)研究表明基于此粉末的一步熒光502手印顯現(xiàn)新技術(shù)對(duì)于絕大多數(shù)非滲透性光滑客體表面上的手印具有非常好的顯現(xiàn)效果，此粉末顯現(xiàn)后的手印紋線清晰，不僅具備普通502膠熏顯的效果，而且在長波紫外線或藍(lán)光的激發(fā)下會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的熒光，與背景反差大，易于觀察和拍照，尤其是針對(duì)一些乳白色、透明或背景顏色干擾較大的非滲透性客體，有特別好的效果。并且還得出了該技術(shù)具有一步熏顯操作簡便、顯現(xiàn)時(shí)間短、無需二次染色增強(qiáng)、不破壞生物檢材、顯現(xiàn)效果明顯等特點(diǎn)，適合推廣使用的結(jié)論。本研究的目的是對(duì)此一步熏顯技術(shù)與傳統(tǒng)502膠熏顯+熒光染色兩步顯現(xiàn)手印的技術(shù)進(jìn)行比較研究，包括顯現(xiàn)效果的比較，以及顯現(xiàn)方法、顯現(xiàn)條件和顯現(xiàn)范圍等各方面的比較。

1 材料與方法

1.1 藥品及儀器

PolyCyano UV粉末、502膠水（北京化工廠）、羅丹明6G、BBD、無水乙醇、MVC3000D熏顯柜（英國法司特公司，該熏顯柜有120℃和230℃兩個(gè)溫度檔）、電子天平、燒杯、玻璃棒、脫脂棉、長波紫外燈（公安部物證鑒定中心）及DCS-4手印檢驗(yàn)工作站（英國法司特公司，2013年升級(jí)版）

1.2 選取客體與制作樣本

1.2.1 客體的選取

玻璃、透明膠帶、黃色膠帶、鋁箔、不銹鋼菜刀、銅片、各色陶瓷盤、白色搪瓷盤、白色瓷磚、各色塑料袋、白色聚乙烯漏水管、光面紙、照相紙。

1.2.2 樣本手印的制作

在比較實(shí)驗(yàn)中將樣本一分為二，為盡可能模擬現(xiàn)場環(huán)境，對(duì)志愿者雙手不作任何處理，直接捺印若干手印，并分別遺留 1d、3d、7d、15d和 30d。 對(duì)于不能一分為二的客體，選取兩個(gè)完全相同的客體作為比較檢材，樣本手印捺印前，兩手指頭充分接觸并揉搓，以保證手印物質(zhì)成分在左右手間的平均分配，確保比較樣本的條件相同。

1.3 配制染色液

1.3.1 羅丹明6G染色液的配制

稱取0.1 g羅丹明6G粉末溶于200 mL無水乙醇中，用玻璃棒攪拌至完全溶解即可。

1.3.2 BBD染色液的配制

貯存液：稱取0.2 g BBD固體溶于100 mL丙酮中充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?；工作液：? mL貯存液加入495mL無水乙醇充分混合。

1.4 操作方法

1.4.1 傳統(tǒng)502膠+熒光染色兩步熏顯法

本研究對(duì)502膠顯現(xiàn)手印使用自動(dòng)熏顯柜進(jìn)行，染色采用羅丹明6G和BBD熒光染色劑，具體操作方案及熏顯參數(shù)值如下：

（1）將MVC3000熏顯柜的濕度設(shè)為80%，溫度設(shè)為120℃；

（2）稱取0.6g 502膠水將其盛放在鋁箔蒸發(fā)皿中；

（3）將檢材、502膠水、水、控制樣本放入熏顯柜；

（4）熏顯時(shí)間設(shè)定為20min；

（5）啟動(dòng)并等待熏顯流程結(jié)束；

（6）熏顯完成后分別使用羅丹明6G溶液和BBD溶液進(jìn)行染色、漂洗和晾干（用脫脂棉蘸染）；

（7）使用DCS-4拍照系統(tǒng)進(jìn)行熒光觀察和拍照，用羅丹明6G染色后使用530 nm綠光和截至波長為590nm的濾光片進(jìn)行觀察和拍照；用BBD染色后使用450nm藍(lán)光和截止波長為495nm的濾光片進(jìn)行觀察和拍照。

1.4.2 一步熒光502手印顯現(xiàn)法

通過對(duì)新型粉末狀熒光502顯現(xiàn)潛在手印的溫濕度、濃度以及熏顯時(shí)間的探討，已經(jīng)確定了該粉末熏顯手印的最佳溫度為230℃，最佳相對(duì)濕度為60%～80%，最佳熏顯濃度為1～3g/m3，最佳熏顯時(shí)間為10～20min，具體值與手印遺留時(shí)間及客體表面性質(zhì)有關(guān)。據(jù)此來設(shè)定熏顯柜的各個(gè)參數(shù)值，確保熏顯達(dá)到最佳狀態(tài)和高效便捷。本次研究的具體操作方案及熏顯參數(shù)值如下：

（1）將MVC3000熏顯柜的濕度設(shè)為80%，溫度設(shè)為230℃；

（2）稱取0.6g熒光502粉末將其均勻鋪于蒸發(fā)皿底部；

（3）將檢材、粉末、水、控制樣本放入熏顯柜；

（4）熏顯時(shí)間設(shè)定為15 min；（依檢材類型差異以及手印新鮮程度不同而時(shí)間不同）

（5）啟動(dòng)并等待熏顯流程結(jié)束，其后使用DCS-4拍照系統(tǒng)熒光觀察和拍照。

2 結(jié)果

2.1 熒光502粉末和502膠水直接熏顯的效果比較

先使用熒光502粉末和MVC3000型熏顯柜熏顯，熏顯完成后更改MVC3000型熏顯柜的設(shè)置，將溫度檔由230℃改設(shè)為120℃后，再使用502膠水進(jìn)行熏顯。待熏顯結(jié)束后，直接在白光或日光下觀察和拍照，實(shí)驗(yàn)表明兩種以氰基丙烯酸乙酯為主要成分的熏顯介質(zhì)對(duì)非滲透性客體表面上遺留的手印均有較好的顯現(xiàn)效果，且兩者的顯現(xiàn)效果基本相同，僅存在很小的差異，也表明新型粉末狀熒光502對(duì)潛手印在直接熏顯后并沒有優(yōu)勢。此外，新型熒光502粉末對(duì)于深色的非滲透性客體表面上的潛手印有很好的顯現(xiàn)效果，而對(duì)于淺色、白色或背景顏色復(fù)雜客體表面上的潛手印的直接顯現(xiàn)效果不明顯，在這一點(diǎn)上與普通502膠水熏顯手印是相同的。針對(duì)不同遺留時(shí)間的潛手印，以上兩種方法的顯現(xiàn)效果也基本相同，僅存在很小的差異，并且兩種方法對(duì)遺留時(shí)間為1d、3d、7d、10 d、15 d和30 d內(nèi)的手印均有較好的顯現(xiàn)效果。兩種熏顯介質(zhì)顯現(xiàn)潛在手印的效果對(duì)比如圖1所示。

圖1 熒光502粉末和脫水熏顯手印效果比較

2.2 一步熏顯和二次染色的效果比較

一步熏顯和二次染色的方法是針對(duì)淺色、白色或背景顏色復(fù)雜的客體表面上手印的顯現(xiàn)，因而在比較試驗(yàn)中選擇了11種常見的淺色、白色或背景顏色復(fù)雜的客體來進(jìn)行比較分析。先使用熒光502粉末和MVC3000型熏顯柜進(jìn)行熏顯，熏顯完成后更改MVC3000型熏顯柜的設(shè)置，將溫度檔改設(shè)為120℃后再使用502膠水進(jìn)行熏顯。待熏顯結(jié)束和聚合物固化完全后分別使用羅丹明6G和BBD染色液進(jìn)行染色，使用羅丹明6G染色后在530 nm的綠光下進(jìn)行觀察和拍照，BBD染色后使用450nm藍(lán)光進(jìn)行觀察和拍照。

2.2.1新型熒光502粉末與502膠+羅丹明6G染色顯現(xiàn)手印的熒光效果比較

圖2為各種不同的非滲透性客體表面上手印的顯現(xiàn)效果，該圖中手印的遺留時(shí)間為15 d。熒光502粉末對(duì)于彩色塑料盤效果很差，只能顯出一定的輪廓，幾乎無細(xì)節(jié)特征；而502膠+羅丹明6G染色法能夠較好的顯出其表面的手印，且紋線比較清晰，效果明顯優(yōu)于熒光502粉末；對(duì)于白色塑料盤，使用502膠+羅丹明6G染色法顯現(xiàn)手印的效果優(yōu)于新型熒光502粉末；對(duì)于雕牌洗衣粉袋，熒光502粉末的顯現(xiàn)效果優(yōu)于羅丹明6G染色法；對(duì)于白底紅字塑料袋和可口可樂易拉罐，兩種方法均能將白色部位手印紋線顯出，對(duì)于紅字部位由于背景熒光與羅丹明6G的熒光均為紅色，從而產(chǎn)生干擾不能觀察到熒光手印紋線，而熒光502粉末能將其顯出；對(duì)于銅板雜志封面紙，兩種方法均能顯出紋線連貫清晰的手印，且羅丹明6G染色的效果較優(yōu)。兩種顯現(xiàn)方法對(duì)于實(shí)驗(yàn)所選的其他客體表面上手印的顯現(xiàn)效果基本相同，且顯現(xiàn)效果均十分明顯，手印紋線連貫清晰，細(xì)節(jié)特征顯著。

表1為熒光502粉末和502膠+羅丹明6G染色法對(duì)于不同客體及其表面上不同遺留時(shí)間的顯現(xiàn)效果。在各類客體表面遺留時(shí)間為1 d、3 d、7 d、15 d和30 d的潛手印中，白色和背景顏色復(fù)雜的陶瓷以及白色和透明塑料袋表面上的手印，兩種方法均有較好的顯現(xiàn)效果，且效果基本相同；彩色塑料盤表面上的手印，使用熒光502粉末均幾乎無熒光效果，或熒光效果被背景熒光干擾，而羅丹明6G染色能克服干擾使手印以熒光顯出。

圖2 一步熏顯和二次染色顯現(xiàn)效果比較

表1 對(duì)于不同客體表面上不同遺留時(shí)間的手印顯現(xiàn)效果比較

2.2.2新型熒光502粉末與502膠+BBD染色顯現(xiàn)手印的熒光效果比較

圖3為各種不同的非滲透性客體表面上手印的顯現(xiàn)效果，該圖中手印的遺留時(shí)間為15 d。兩種方法對(duì)于彩色塑料盤效果很差，只能顯出一定的輪廓，幾乎無細(xì)節(jié)特征；對(duì)于白色塑料盤，使用502膠+BBD染色法顯現(xiàn)手印的效果優(yōu)于新型熒光502粉末；對(duì)于雕牌洗衣粉袋，熒光502粉末的顯現(xiàn)效果優(yōu)于羅丹明6G染色法；對(duì)于白底紅字塑料袋，兩種方法均能將白色部位手印紋線顯出，白底紅字塑料袋的紅色部分由于背景產(chǎn)生的紅色熒光特別強(qiáng)，以致熒光手印造成干擾；對(duì)于銅板雜志封面紙，兩種方法均能顯出紋線連貫清晰的手印，且BBD染色的效果較優(yōu)。兩種顯現(xiàn)方法對(duì)于實(shí)驗(yàn)所選的其他客體表面上手印的顯現(xiàn)效果基本相同，且顯現(xiàn)效果均十分明顯，手印紋線連貫清晰，細(xì)節(jié)特征顯著。

表2為熒光502粉末和502膠+BBD染色法對(duì)于不同客體及其表面上不同遺留時(shí)間的顯現(xiàn)效果。兩種方法均能顯現(xiàn)出在各類客體表面遺留時(shí)間為1 d、3 d、7d、15d和30d的潛手印，且效果基本相同。

圖3 一步熏顯和二次染色顯現(xiàn)效果比較

表2 對(duì)于不同客體表面上不同遺留時(shí)間的手印顯現(xiàn)效果比較

3 結(jié)論

（1）直接熏顯后進(jìn)行比較，可以得出兩種以氰基丙烯酸乙酯為主要成分的熏顯介質(zhì)對(duì)非滲透性客體表面上遺留的手印均有較好的直接顯現(xiàn)效果，且兩者的顯現(xiàn)效果基本相同，僅存在很小的差異，表明新型粉末狀熒光502對(duì)潛手印在直接熏顯后并沒有優(yōu)勢。

（2）比較實(shí)驗(yàn)表明，新型熒光502粉末粉末對(duì)大多數(shù)非滲透性光滑客體表面上的潛手印均有很好的顯現(xiàn)效果，直接在450 nm藍(lán)光的激發(fā)下就有很好的熒光效果，手印呈黃色或黃綠色熒光顯出，具有很高的鑒定價(jià)值。尤其是對(duì)淺色、白色、透明以及背景顏色復(fù)雜的客體上的潛手印有很好的熒光顯現(xiàn)效果，但產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度一般略弱于羅丹明6G染色和BBD的強(qiáng)度。

（3）盡管一步熏顯和二次染色這兩種方法的顯現(xiàn)效果因檢材及其表面上潛手印的遺留時(shí)間不同而存在一些差異，但總體上來說，二者的顯現(xiàn)效果基本相同。

（4）新型熒光502粉末在藍(lán)光激發(fā)下對(duì)反光性很強(qiáng)的白色釉面陶瓷盤的顯現(xiàn)效果不十分明顯，而使用羅丹明6G和BBD染色后手印熒光強(qiáng)于白色陶瓷盤的背景熒光，因而能很好的將手印顯出。

（5）客體背景熒光特別強(qiáng)會(huì)干擾手印的熒光效果，用BBD溶液染色雖然產(chǎn)生的是黃色熒光，但其仍然不能避免強(qiáng)烈的紅色背景的干擾。

4 分析與討論

（1）本次實(shí)驗(yàn)是在確定了新型熒光502粉末最佳的熏顯溫度、相對(duì)濕度、濃度以及熏顯時(shí)間的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)研究，充分考慮了遺留客體表面的性質(zhì)及遺留時(shí)間的因素，準(zhǔn)確性極高。實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明，基于PolyCyano UV粉末的一步熒光502手印顯現(xiàn)新技術(shù)，具有一步熏顯操作簡便、顯現(xiàn)時(shí)間短、無需二次染色增強(qiáng)、不破壞生物檢材、顯現(xiàn)效果明顯等特點(diǎn)，適合推廣使用。

（2）熒光502粉末對(duì)于存在紅色部分的客體表面上手印的顯現(xiàn)效果并不理想，但要強(qiáng)于羅丹明6G染色法，因?yàn)榱_丹明6G的熒光顏色被背景的紅色覆蓋，進(jìn)而不能很好地區(qū)別出來；BBD染色法的顯現(xiàn)效果與熒光502大致相當(dāng)，能顯出紅色部分的手印。

（3）熒光502粉末僅在有手印紋線出附著，不影響手印紋線與客體表面周圍環(huán)境的關(guān)系，可以為手印檢驗(yàn)、鑒定保留完整的信息，為偵查破案提供更加充分的線索；而使用502膠熏顯+熒光染料染色，不僅會(huì)破壞遺留手印部位的特征和生物檢材，而且染色和漂洗會(huì)嚴(yán)重掩蓋或破壞手印與周圍其他痕跡、物品或物質(zhì)的關(guān)系。此外，一步熏顯操作較為簡便，二次染色要求操作者對(duì)檢材的性質(zhì)、溶液的濃度以及操作技巧有很好的把握。

（4）對(duì)于背景顏色復(fù)雜的客體表面的潛手印，在使用藍(lán)光作為激發(fā)光源時(shí)，有部分紋線由于背景熒光的干擾導(dǎo)致不能顯出或不能很好的顯出時(shí)，可以使用長波紫外線進(jìn)行激發(fā)來消除背景的干擾。

（5）綜上所述，PolyCyano UV粉末可以作為一種顯現(xiàn)非滲透性光滑客體表面上潛手印的常用方法，尤其適用于淺色、白色、透明以及背景顏色復(fù)雜的非滲透性或半滲透性客體表面潛手印的顯現(xiàn)，并且顯現(xiàn)效果并不弱于二次染色的方法，更重要的是使用新型熒光502粉末進(jìn)行一步熏顯不引入有機(jī)溶劑，不會(huì)引起502聚合物的溶解或造成破壞，確保了紋線及其細(xì)節(jié)特征不被損壞，也不會(huì)破壞脫落細(xì)胞等生物檢材，也避免了染色后因漂洗不當(dāng)造成手印紋線被沖掉的可能。

（6）今后的研究重點(diǎn)可以放在提高熒光502粉末的熒光強(qiáng)度，或?qū)ζ溥M(jìn)行添加和改造拓寬其光譜范圍，增強(qiáng)其選擇吸收性上來，并對(duì)該粉末進(jìn)行全面深入的應(yīng)用研究。

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