激光在血液检测的应用研究论文

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1光学显现法随后他利用254nm的短波紫外反射照相的方法拍照塑料、玻璃和明信片上的潜在手印，这些工作是短波紫外反射照相显现和加强手印应用的最初尝试，但是其技术方法和应用效果还远没有达到实用水平。到了20世纪90年代，伦敦警察厅已经开始实际应用长波、短波紫外图像技术，他们发现长波紫外线对于检验光滑杂志上手印是很有效的，手印纹线会吸收紫外线而背景则会发出荧光，在相纸的表面也是十分有效的，因为相纸上的感光乳胶会吸收长波紫外线而手印纹线会将其反射；另外他们还发现短波紫外线能够显现有背景图案的客体上的手印纹线。与此同时，Rofin公司和以色列的专家联合开发基于CCD相机的短波紫外观察系统，这个系统能利用荧光模式和吸收模式对手印进行拍照，通过实验，他们还证实能够使手印纹线发出荧光的物质使手印中的酪氨酸和色氨酸。但是伦敦警察厅和以色列的国家警察所开发的紫外观察系统都是基于实验室而无法携带至现场的，为方便紫外观察系统在案件中的应用，美国军队犯罪实验室研发了一种现场便携式的紫外观察系统———scene-portableReflectedUltravioletImagingSystem（RUVIS），并使之投入市场。期间，英国内政部的科学技术应用中心也对紫外观察系统进行了断断续续的研究，90年代中期，他们开发出了一种基于DEP-Photonics增强管连接一个尼康105mm镜头与一个包括一系列不同紫外线滤光器可旋转的滤光轮的紫外观察系统，但是并没有投入市场使用。近些年来的研究重点重新回归到基于紫外相机和应用软件开发的实验室紫外线一体式快速成像系统的设计和生产上。在国内，1986年，周云彪等首次在国内报道了用短波紫外反射照相方法拍照玻璃上的各种疑难手印。1993年，王桂强对短波紫外反射照相技术能有效显示客体与指纹纹线反差的原理进行了全面阐述。通过全国照相技术人员的不断实验和研究，发现短波紫外反射照相技术可以拍摄许多承痕客体上的潜在印痕，如油漆、陶瓷、塑料、照片、纤维板等，中介物质也包括灰尘、汗液、油脂和血液等。紫外反射照相一个很重要的特性就是它主要显示被检验物体的表层细节，忽略内部深层细节。但是这一特性对于手印、足迹等的检验却是十分有利的，因为形成手印或足迹的中介物质一般分布在客体表面的最上层，而客体内部深层存在的物质分布差异往往是背景图案等干扰细节。这也使得短波紫外反射照相技术记录显现潜血印迹成为可能。紫外线照相除了紫外反射照相以外，还包括一个重要内容，那就是紫外荧光照相，属于发光模式的范畴。反射光照相方法是通过被检验物体上各种物质反射光线的空间分布形式差异和光谱吸收性质差异来调整物体反射光亮度分布再现结果，达到表现有用细节的目的，而发光照相则是利用被检验物体上物质的发光性质差异来调整物体发光亮度分布表现有用细节，因此可以用来加强潜血印迹和深色客体背景形成的荧光亮度反差，从而显现出潜血印迹。1800年，WilliamHerschel发现了红外线的存在，但是直到第一次世界大战结束后第一台红外检测器的发展才开始实际应用。几十年中，军用照相仍是红外检测器和照相技术的主要驱动力，在20世纪40年代，第一台红外成像系统问世。在可以连接到显示屏，实时显示红外光成像时红外技术在法庭科学技术领域才被广泛应用，主要是在文件检验领域。从20世纪50年代开始，科学家们运用红外摄像机观察红外反射光谱和红外荧光来检验仿制品、消除的字迹和墨水的比较。另外，红外成像也是一种发现深色客体表面血迹的有效方法，同样的也被用来拍摄皮肤表面的创伤20世纪70年代，科学家们开始考虑利用红外成像观察手印纹线。Wilkinson利用红外显微镜显现深绿色杯子上的粉末标记，然而这并没有大幅度提升红外图像技术在指纹检验领域的应用。但是在20世纪80年代中期，伦敦警察厅利用红外反射照相拍摄物理显影液显现出的手印，随后他们使用红外长波滤光器检测潜在指纹在氩离子激光器下的红外荧光。英国内政部科技发展机构（HOSDB）论证了红外反射照相能够在利用金属或者无机试剂（真空金属镀膜、物理显影液、粉末、微粒悬浮液）显现手印后，有效的避免客体背景的干扰。红外反射照相与紫外反射照相不同，因为红外线具有很强的穿透力，导致其更多的显示深层细节而使许多深色客体在红外线的照射下显示成为浅色调的特点。在国内，王桂强指出红外反射照相可以用于深色客体表面潜血手印的显现；另外，由于血液在200～900nm光谱区内有较强的吸收，也就是说血迹在红外反射照相中仍呈现深色调，如果深色客体表面在红外反射照相中能够变成浅色调，则红外反射照相可以使血迹与客体背景之间形成较大的亮度反差，因此也可以用来显现深色客体上的潜血印迹。2010年北京市公安局刑侦总队的工作人员通过近红外反射照相对市售及纺织公司提供的10种纤维组分，共21块深色衣料以及纺织公司提供的84种颜色的衣料纤维上血滴进行拍照实验，得出运用近红外反射照相，可以很好的显现深色衣料上的血迹，血迹的形态还有助于判断是否为稀释血液形成。1976年，在密西根-安大略鉴定学会年会上首次报道了激光技术用于潜在手印检测。会上加拿大施乐研究中心的Menzel，和Duff，以及Dalrymple，提交了他们的一篇论文———《Inherentfingerprintluminescencedetectionbylaser》，随后在1977年1月出版的《法庭科学杂志》刊登了他们的这项研究成果，由此也拉开了激光技术应用于刑事科学技术痕迹检验领域的序幕。在手印检验领域，使用激光固有手印荧光检测法，既不会破坏手印本身也不会影响某些特殊中介物质（如血液），这也为后续的一些检验打下了基础。虽然有些情况下可以利用激光通过痕迹本身的固有荧光检测各种潜在痕迹，但是承痕客体往往会发生强烈的背景荧光，影响痕迹的固有荧光。因此在之后的一段时间里，刑事技术专家又通过各种物理或者化学的处理方法，使痕迹的固有荧光超过背景荧光从而使其显现出来。如Menzel，利用茚三酮-氯化锌对血手印进行处理，然后利用激光检验，发现其可以在沉积有大量血液的区域看见潜在指纹的荧光细节特征。随后的研究也发现这种方法对于衣物上、深色客体上的潜血印迹检测来说，是十分有效的。激光技术虽然有效，但是却存在这一些难以克服的缺点———体积大、造价高、谱线有限等，所以在20世纪80年代的美国出现了一种激光器的替代光源———多波段光源，其具有光线强、光束纯、可分色、功能多以及操作方便等特点，在刑事科学技术领域所发挥的作用已经大大超越了激光设备，在欧美国家迅速普及。20世纪90年代，我国引进第一台多波段光源，经过不断的实验研究和实践应用，其在现场勘查和物证检验中至今仍发挥着关键作用。针对于有些深色客体，由于其在橙红色光谱波段能够显示出较强的固有荧光，而血液本身不显示可见荧光并且强烈吸收415nm的紫色光，就可以使血液与深色客体背景之间呈现较大的荧光亮度反差，从而显现出潜血印迹。2化学显现法如果说利用光学显现法没有很好的显现潜血印迹，技术人员可以利用化学方法进行进一步的显现。国内外对于潜血印迹的化学显现方法研究由来已久，主要是针对血液中的氨基酸、蛋白质的显色反应。到1863年，德国科学家Sch觟nbeinCF第一次利用H2O2（过氧化氢）进行血迹测试。过氧化氢是一种强氧化剂，可以将血液中的血红蛋白的亚铁离子氧化然后生成白色物质，自身生成水与氧气，因此可以检验一些深色客体上是否有血迹。但是由于其自身的强氧化性，与血液反应十分激烈，在实践操作过程中不易控制，并且会严重破坏血迹的形态，与血液剧烈反应产生的蒸汽会强烈刺激呼吸道，所以在实际工作中一般不使用双氧水进行血迹的显现。1904年，德国科学家AdlerO和AdlerR发现联苯胺可以用来显现潜血手印。其与氧化性的物质反应，生成深色的醌衍生物，与血液反应时，血液中的过氧化氢酶会与联苯胺生成蓝色物质，俗称联苯胺蓝。所以之后的很长一段时间里，联苯胺都作为检测血迹的一种常用方法。但随后人们发现联苯胺及其盐都是有毒且会致癌的物质，固体及蒸汽都很容易通过皮肤进入体内，引起接触性皮炎，刺激黏膜，损害肝和肾脏，且会造成膀胱癌和胰腺癌。所以现在在中国、美国等很多国家都已经被禁止使用。随后，人们开始对联苯胺的衍生物进行研究，力求寻找一种无致癌性且灵敏、高效的血迹显现替代物。1939年，GershenfeldL提出邻甲苯胺可以用于血迹的发现和检验；1976年，GarnerDD，CanoKM，PeimerRS，YeshionTE提出Tetramethylbenzidine（即四甲基联苯胺、TMB）作为一种联苯胺的衍生物可以安全、高效的显现血迹。1987年，杜西京对四甲基联苯胺进行了比较系统的研究，也为四甲基联苯胺在国内应用于血迹的显现奠定了基础。它不仅可以显现新鲜血，也能显现陈旧血迹，也广泛适用于浅色的渗透性客体和非渗透性客体，已经成为国内刑事科学技术领域一种显现血迹的重要方法。但是其对于一些植物汁液、果汁、乳汁、铜盐、铁盐、碘盐也有颜色反应，也造成了其使用上的具有一定的局限性。另一种比较常用的用来检测血迹的化学试剂是3-氨基苯二甲酰肼（即鲁米诺或发光氨），常温下是一种黄色晶体或者米黄色粉末，是一种比较稳定的人工合成的有机化合物。1928年，化学家首次发现其被氧化后能发出蓝光的特性，所以在1937年，科学家就想到利用这种特性去检测血迹。鲁米诺与血液反应，在暗室条件下观察会发出蓝绿色的荧光，其对血液的检测灵敏度很高而且不会破坏血液中的遗传物质DNA。但是鲁米诺在铜、含铜合金、辣根或某些漂白剂的存在下发出荧光。因此如果犯罪现场被漂白剂彻底处理过，则鲁米诺发出的荧光会强烈掩盖任何血迹的存在。另外，鲁米诺与血液的反应很快、发光时间短、影响血迹的细节特征都限制了其在检验血迹形态时的使用。2001年8月，首次提出利用二氧化钛为基础的微粒悬浮液对黑色电工胶带上的手印进行显现。2003年，JoshuaBergeron利用二氧化钛的甲醇溶液显现深色客体上的血迹，并取得了很好的效果。随后，国内刑事科学技术领域也开始对二氧化钛微粒悬浮液应用于检验潜血印迹进行研究。2004年，国内学者使用二氧化钛的乙醇溶液对几种深色塑料板上的血手印进行显现研究，显出的手印纹线为白色，与深色客体反差明显并且纹线牢固，可以长期保存，相比于DFO、曙红溶液染色法有很大优势。因此也可以将二氧化钛微粒悬浮液应用于潜血印迹的显现。此外，人们也开始利用一些生物染色剂对血液中的蛋白质进行染色从而达到显现潜血印迹的目的，生物染色剂具有操作简单、成本低廉、性质稳定的特点。因此在实践工作中，利用生物染色剂显现潜血印迹得到了广泛的应用。常用于显现潜血印迹的生物染色剂有氨基黑10B、考马斯亮蓝、隐色结晶紫等。20世纪50年代，氨基黑10B（AmidoBlack10B，AcidBlack1）作为一种生物染料，首次被用来检验蛋白质。之后国内外刑事科学技术领域利用其能与蛋白质发生反应的特性来与血液中的血红蛋白发生反应从而检测血迹。其与血红蛋白反应后生成深蓝色物质，所一般被用来对浅色客体上的血迹进行显现。国内外对其进行了大量研究，对其显现效果、适用客体范围都作出了评价。得出的结论是氨基黑10B显现血迹非渗透性客体好于渗透性客体，浅色非渗透性客体好于深色非渗透性客体，粗糙客体好于光滑客体。在蛋白质染色方法中，目前以考马斯亮蓝染色最为常用。因为它既克服了氨基黑染色灵敏度不高的限制，又比其他染色方法简便易操作。在医药卫生行业和刑事科学技术方面也有着相当广泛的用途。在刑事科学技术领域，考马斯亮蓝可以在酸性条件下被蛋白质吸附，因此可以用来对含有蛋白质的体液、血液等进行检验。1993年底，FBI实验室在向了解到隐色龙胆紫试剂的配方构成之后，第一次使用隐色龙胆紫（LeucoCrystalViolet，简称LCV）用于显现潜在印迹与潜在足迹。其后，他又在原有的基础上改进了配方，较之以前更加灵敏。基于其无毒、廉价且灵敏的特点，近些年国内的刑事科学技术领域也越来越重视隐色龙胆紫在潜血印迹检验方面的应用。2005年，英国内政部在《FingerprintdevelopmentHandbook》中首次将AcidYellow7引进刑事科学领域，应用于潜血手印的显现。同年，等对AcidYellow7显现非渗透性客体上的潜血手印进行了显现，并分析了它的显现原理，发现其与蛋白质反应后的荧光亮度十分利于观察并且是一种十分经济的显现潜血手印的试剂。2011年，等对AcidYellow7、AcidViolet17、氨基黑10B、匈牙利红、二氧化钛等几种方法进行了实验。国内也有学者对AcidYellow7进行了研究，并对其显现过的潜血痕迹进行了DNA分析，得出的结果是AcidYellow7并不会对血液中的DNA造成破坏，这就使它的应用免除了后顾之忧。

3-硝基邻苯二甲酰肼