新型高真空一步式熒光502有效顯現(xiàn)疑難手印的應用研究

梁彥林，張 赟，任丙振，劉文斌，周光磊

（1.上海市公安局刑事科學技術研究管理中心 上海市現(xiàn)場物證重點實驗室，上海200083；2.上海市刑事科學技術研究院，上海 200083；3.司法鑒定科學研究院 上海市司法鑒定專業(yè)技術服務平臺，上海200063）

502手印顯現(xiàn)法因其靈敏度高、顯現(xiàn)速度快、適用范圍廣及特征反映性好等優(yōu)點是非滲透、半滲透性客體表面潛在手印顯現(xiàn)主流技術。但在實踐中，遇白色、淺色、花色、反光、粗糙及陳舊等客體如毒品小包裝塑料袋、毒品包裝錫箔、膠帶、多色廣告紙、麻面塑料等，顯現(xiàn)生成物反差弱、紋線淺淡，難以提取檢驗。通常需特種光、粉末（如磁粉、熒光粉刷顯、PolyCyanoUV粉末高溫熏顯）及染色劑（如羅丹明6G、BBD、基黃 40、靛藍）等方法二次增強處理。但二次增強染顯會影響紋線細節(jié)特征，降低脫落細胞殘留量，經驗主導、操作繁復。其中，羅丹明6G等熒光劑致癌，對人體有害；PolyCyanoUV粉末無需502膠參與反應，實現(xiàn)了熏顯與熒光染色同步，但實踐中顯現(xiàn)所需溫度達260℃以上，國內現(xiàn)有502熏顯柜難以達到要求，因無聚合反應，與手印結合度低，所顯紋線較淡、熒光效果弱，適用范圍有限，背景易出現(xiàn)干擾點。

Lumicyano試劑系一種全新的502膠熒光熏顯增強技術，徹底改良了“502”膠熏與熒光物質的結合方式，黏膠與染色劑可完全混合相溶，在一定溫度條件下可同時蒸騰，一步完成顯現(xiàn)及染色，熒光明亮、效果穩(wěn)定。Lumicyano試劑系雙組分應用方式，包括Lumicyano溶液及Lumicyano粉末。lumicyano溶液主要成分為特制502膠水，流動性好，透明有刺激性氣味，分子式C6H7NO2，分子量125.13，濃度大于99%。Lumicyano粉末是關鍵組分，無味紅色顆粒狀，顯微觀察為大小各異呈堆積狀的半透明片狀晶體，主要成分為熒光染料，分子式C4H5ClN4O，分子量160.56，濃度大于95%，溶解性好（圖1）。其顯現(xiàn)條件常規(guī)502熏現(xiàn)柜均可滿足，所顯手印激發(fā)熒光需藍綠青色光即500±20nm、藍色激光即460nm、綠色激光即532 nm及紫外光即325 nm，多數(shù)品牌的多波段光源的藍綠光，配以橙色濾鏡，即可獲得到很好的熒光效果，簡單易行，對人體損害小。

在高真空環(huán)境下，502單體分子能保持穩(wěn)定的方向，不受其他氣體分子的碰撞干擾，直接飛向被顯現(xiàn)物體表面，其平均自由行程度顯著增加，在短時間內可迅速實現(xiàn)與人體手印物質均勻、完全結合而生成固態(tài)聚合物，顯著提升了常壓顯現(xiàn)的效果及速度，有效解決了顯現(xiàn)時間長、顯出紋線顏色淺淡等問題。鑒于此，本文將Lumicyano試劑顯現(xiàn)技術應用于高真空環(huán)境中，將增溫加濕與真空自動化控制技術有機結合，實驗證明成倍增強了手印組分與Lumicyano試劑中502單體的聚合正反應，所顯印紋濃度及完整度顯著改善，熒光范圍增大。該方法適合各類非滲透、半滲透性客體手印顯現(xiàn)，熒光性能強，較傳統(tǒng)常壓502熏顯有更高的特征反映能力，極大降低了膠熏過度的風險；可與DNA檢驗兼容，不會影響脫落細泡提??；整體顯現(xiàn)時間明顯縮短。目前，國內刑事技術部門對Lumicyano顯現(xiàn)技術的研究較少，本文對該技術進行了系統(tǒng)的創(chuàng)新應用實驗，通過采用常壓及真空熏顯柜進行Lumicyano試劑應用比較研究，使用單因素實驗設計研析最佳條件、用量及時效性等，拓展了適用范圍，優(yōu)化顯現(xiàn)效果。

本文緊密結合案件實際，優(yōu)化傳統(tǒng)502顯現(xiàn)手印技術，有效集成新方法及手段，探索實用、穩(wěn)定的物證檢驗鑒定新技術，顯著改善疑難手印顯現(xiàn)效果，滿足實戰(zhàn)需求。

圖1 Lumicyano粉末微觀結構及主要成分分子式

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

Lumicyano顯現(xiàn)試劑（法國CST公司）、去離子水（H0027249）、羅丹明 6G染色劑（南寧鷹揚公司）、熒光粉末（杭州銀羽箭公司）、真空502手印熏現(xiàn)柜（上海凌鷗光電公司）、MVC系列型手印熏現(xiàn)柜（英國法司特公司）、柯萊濾色鏡（北京瑞源公司）、PL500多波段光源（澳Rofin公司）、電子天平、竹鑷、藥匙、手套口罩、D810單反相機（尼康）、翻拍架等。

1.2 樣本制作

在干燥的白色陶瓷、玻璃、膠帶、白色捆扎帶、錫箔紙、半透明及白色塑料袋、彩色銅版紙、熱敏紙、金屬片、白色電腦桌、白色窗框、白色外墻塑料排水管等客體表面由同一人分別捺印汗?jié)撌钟颖?，壓力適中，妥善保存，作為新鮮樣本。對部分樣本保存5日，作為陳舊樣本。

1.3 實驗步驟

（1）使用電子天平稱取適量的Lumicyano粉末均勻鋪在蒸發(fā)皿底部，應避免出現(xiàn)大顆粒，可用藥匙壓碎塊狀物，操作完畢后立即蓋上粉末瓶蓋，以免空氣中水分侵入。

（2）將Lumicyano溶液滴入蒸發(fā)皿中以溶解粉末，用量考量顯現(xiàn)空間容積等，水平晃動使粉液迅速均勻混合并鋪滿底部，粉末應完全溶解并避免出現(xiàn)氣泡。

（3）分別使用MVC系列手印熏現(xiàn)柜（常壓）、真空502手印熏現(xiàn)柜熏顯，設置合適的溫濕度及顯現(xiàn)時間，放置蒸發(fā)皿及樣本后密閉容器，抽取真空度約至-1 000 mbar，啟動熏現(xiàn)程序，進行對比實驗。

（4）熏顯完畢后，關閉抽真空，及時取出樣本，避光保存，在24 h內完成對所顯手印的固定，不可長時間處于高溫環(huán)境中，若冷藏樣本熒光效果會保持更長時間。

（5）選用多波段光源的藍綠光即450～510 nm或藍光420～470 nm照射已顯樣本，光強度高而純?yōu)橐?，配以橙色濾鏡，即可獲得到熒光效果反映良好的手印。

（6）使用常壓502熏顯方法顯現(xiàn)手印樣本，對其采用熒光粉末及羅丹明6G染色，照相提取，進行對比實驗。

1.4 對比實驗研析

經超景深顯微鏡200倍成像，對同一手印樣本同一特征位置觀察比對，Lumicyano試劑所顯手印顯示高聚物紋線熒光物質堆積多且均勻，紋線特征表現(xiàn)力強，紋線邊緣飽滿無毛刺，較好反映出膚紋的原始形態(tài)，表明熒光染料和粘合劑聚合物實現(xiàn)了共同沉積，聚合物與熒光基團緊密相連，親和力強，確保了足夠的信號噪聲比并獲得大量熒光標記，而小離溝部位無熒光干擾物質，背景與印紋完全分離，汗孔等三級特征處無不良填充物。聚合物的聚酯纖維生長是水分子和光聚合引發(fā)劑的蒸汽-液體-固化過程，在纖維的頂端Lumicyano試劑形成的復合型聚合物纖維所引發(fā)的熒光反應不干擾聚合全過程。而熒光粉末二次刷粉染顯的502所顯手印樣本，印紋邊緣毛糙，粗細不勻，粉末堆積不規(guī)則，造成印紋內部凹凸、斷續(xù)的結果，熒光亮度較低；羅丹明6G二次沖洗染顯的502所顯手印樣本的背景熒光物質附著過量，由于極性試劑的參與，印紋迅速干燥收縮，造成液體沖刷干涸痕跡明顯，破壞了印紋的原始形態(tài)，同時液體的流動沖淡了所顯紋線的原有效果，造成印紋的斷離而形成偽特征。Lumicyano試劑所顯手印較傳統(tǒng)502熒光染色方法熒光表現(xiàn)力強，特征位表現(xiàn)突出，有效克服背景干擾，達到了很好的顯現(xiàn)效果。

在-1 000 mbar的真空及合適溫濕度環(huán)境中，Lumicyano 502單體分子不會受到其他氣體分子的碰撞，其平均自由行程加大，并可保持較穩(wěn)定的飛行方向，直接接觸被顯現(xiàn)物內外表面，單體穿透力增強，可迅速、均勻地與汗液物質結合生成固態(tài)聚合物，從而顯現(xiàn)出更加清晰的潛在手印痕跡紋線；對于陳舊、表面折皺、亞光及背景干擾色嚴重類疑難客體，可實現(xiàn)最大化保持物證原有狀態(tài)顯現(xiàn)。而常壓Lumicyano顯現(xiàn)缺乏必要的正反應條件，易導致顯現(xiàn)手印紋線過程長、客體表面顯現(xiàn)效果淺淡等問題，對于折皺、粘連及團狀等物證內外表面潛在痕跡無法較好地顯出，往往需要破壞物證原始狀態(tài)才能進行處理，效果較真空環(huán)境顯現(xiàn)存在差距。

1.5 關鍵因素實驗研析

采用單因素實驗設計方案，依次使基礎條件的一個因素改變，其他可控因素不變，通過列表比較顯現(xiàn)效果，從而得到每個條件因素的最佳水平，進而得出Lumicyano試劑顯現(xiàn)不同類型客體的最佳實驗條件，為工作實踐提供準確依據(jù)。

1.5.1 粉液配比最佳濃度及用量

粉液配比濃度即Lumicyano粉末溶于Lumicyano溶液的濃度，濃度考量與手印載體性質及遺留時間相關，在相同的顯現(xiàn)時間內對不同濃度試劑分別測試，比較試劑蒸發(fā)效果，研究確定最佳濃度，達到最佳熒光強度，以降低熏顯損耗及縮短熏顯時間，確保實驗安全高效并節(jié)約成本。實驗結果見表1，均在實驗室條件下得出僅作參考。

表1 粉液濃度變化顯現(xiàn)效果 （%）

試劑用量考量與不同顯現(xiàn)容積及樣本數(shù)量有關，在相同的粉液配比濃度下對不同容積熏現(xiàn)柜分別顯現(xiàn)測試，比較樣本顯現(xiàn)效果，研究確定不同條件下最佳用量，以制定不同需求顯現(xiàn)時最優(yōu)方案。MVC1000、MVC3000、MVC5000 及真空 502 手印熏現(xiàn)柜顯現(xiàn)容積為80、170、650、2000 L及。經多次實驗驗證，Lumicyano試劑用于MVC1000顯現(xiàn)新鮮樣本約0.84 g，陳舊樣本約0.864 g；MVC3000顯現(xiàn)新鮮樣本約0.935 g，陳舊樣本1.015 g；MVC5000顯現(xiàn)新鮮樣本約1 g，陳舊樣本約1.12 g；真空502手印熏現(xiàn)柜顯現(xiàn)新鮮樣本約0.42 g，陳舊樣本約0.432 g為宜。

1.5.2 顯現(xiàn)最佳溫濕度及時長

合適的顯現(xiàn)溫濕度將促使Lumicyano試劑在密閉容器中充分揮發(fā)并自然分散，加快分子熱運動及化學反應速度，避免蒸騰不完全或過分膠化，實驗結果見表2～3；合適的顯現(xiàn)時長則需充分考慮樣本新舊及干濕程度，確保試劑無殘余成分結晶固化，提升顯現(xiàn)效能，實驗結果見表4。在相同的試劑用量、濃度條件下試劑對不同溫濕度及時長分別測試，比較試劑蒸發(fā)效果，研究確定最佳顯現(xiàn)條件。均在實驗室條件下得出僅作參考。

表2 溫度變化顯現(xiàn)效果 （℃）

表3 濕度變化顯現(xiàn)效果 （RH%）

表4 顯現(xiàn)時長變化顯現(xiàn)效果 （min）

2 顯現(xiàn)效果對比（圖2～19）

圖2 Lumicyano試劑真空顯現(xiàn)效果

圖3 羅丹明6G二次染顯效果

圖4 熒光粉末二次染顯理效果

圖5 真空（左）與常壓（右）效果比較（玻璃）

圖6 真空（左）與常壓（右）效果比較（銅版紙）

圖7 真空（左）與常壓（右）效果比較（捆扎帶）

圖8 玻璃表面顯現(xiàn)效果

圖9 畫報紙表面顯現(xiàn)效果

圖10 塑料表面顯現(xiàn)效果

圖11 毒品包裝軟錫箔紙面顯現(xiàn)效果

圖12 陶瓷曲面顯現(xiàn)效果

圖13 不銹鋼刀具表面顯現(xiàn)效果

圖14 白色PVC物面顯現(xiàn)效果

圖15 膠帶粘面顯現(xiàn)效果

圖16 膠帶正面顯現(xiàn)效果

圖17 粗糙物面顯現(xiàn)效果

圖18 熱敏紙面新鮮樣本顯現(xiàn)效果

圖19 熱敏紙面陳舊樣本顯現(xiàn)效果

3結果與分析

Lumicyano試劑在真空條件下顯現(xiàn)手印激發(fā)熒光強度高，能很好地克服背景原色及自有熒光干擾，保持所顯手印的完整性。淺色軟質錫箔紙為常見毒品、不明粉末等物品包裝物，因表面易形變及反光的性質，502熏現(xiàn)后一般較難提取而成為疑難客體，Lumicyano試劑能充分著色502反應生成物，確保熒光物質最大化停留在形變的物面上，使印紋達到連貫的效果；玻璃、陶瓷、金屬、膠帶正面等光滑客體所顯的手印效果更為充分、完全，視覺效果佳；畫報紙、熱敏紙等半滲透性客體背景顏色及成分較復雜，Lumicyano試劑所顯手印連貫、紋線層次感強，完全克服多色背景的影響；常見快遞紙箱白色捆扎帶表面紋理粗糙，Lumicyano試劑所顯手印有效克服粗糙質地干擾，特征反映良好；膠帶粘面常用墨水染顯，Lumicyano試劑簡化了顯現(xiàn)流程，實現(xiàn)與手印組分的完全反應，從而無需破壞粘合物原始狀態(tài)；對于陳舊性客體，Lumicyano試劑顯現(xiàn)較靈敏，保存5日的樣本仍可顯出，熒光明亮。實驗研究表明，高真空Lumicyano試劑一步式熒光熏顯作為新式502顯現(xiàn)應用技術，改進了502顯現(xiàn)的單一色差，簡化了傳統(tǒng)502染色步驟，高真空促使Lumicyano組分顯現(xiàn)能力顯著增強，熒光物質對聚合物實現(xiàn)自動附著，更為靈敏、充分，印紋顯現(xiàn)細節(jié)反映良好，熒光明亮，很好地解決了背景干擾、印紋淺淡等問題，適合現(xiàn)場常見的大量半滲透、非滲透性客體，與DNA檢驗兼容性較好，切實提升了現(xiàn)場關鍵痕跡物證采集能力，有效應對物證檢驗工作面臨的新挑戰(zhàn)，為廣大基層實踐提供新的技術支撐。

高真空Lumicyano試劑一步式熒光熏顯須在正確的溫濕度環(huán)境中進行，當溫度不達標時，Lumicyano粉液將受熱發(fā)生副反應產生雜質，逐漸固化無法充分揮發(fā)，失去效用（圖20）；當濕度不達標時，Lumicyano粉液會受熱失水干涸，影響正常聚合反應，固化后在遺留物中殘留大量氣泡，失去效用（圖21）。Lumicyano試劑須保存在避光、干燥及常溫的環(huán)境中，防止其受潮結塊變質，失去效用。反應殘留物呈橙紅色，大量附著在熏顯柜內（圖22），易造成交叉污染，應及時清潔，可采用適量丙酮、乙醇、低濃度乙酸及溫水分別擦拭清理。

圖20 溫度不達標效果

圖21 濕度不達標效果

圖22 反應殘留物