基于罗丹明6G与“502”胶相结合同步熏显染色法在潜指纹显现中的应用研究

潘飞，郭威

(中国人民公安大学，北京 100038)

基于罗丹明6G与“502”胶相结合同步熏显染色法在潜指纹显现中的应用研究

潘飞，郭威

(中国人民公安大学，北京 100038)

在不改造熏显柜、不增加显现程序的基础上对传统“502”熏显法进行改进，使其能够显现浅色或背景颜色复杂非渗透性客体表面潜在手印。对荧光试剂、实验配方进行优化，结合国内外关于“502”熏显染色前处理和后处理染色的最新方法研究，建立了一种以罗丹明6G与“502”胶相结合的同步熏显染色新技术，对大部分非渗透性客体尤其是浅色客体表面的潜在手印有很好的显现效果。实现了“502”熏显和染色的同步进行，在保证高质量显现效果的同时避免了二次染色对手印纹线可能造成的破坏，操作简单易行，有利于提高效率、规范操作。

“502”胶;同步熏显;染色;潜在手印显现

0 引言

“502”熏显法适用性非常强，是目前基层实际办案中最常规的方法之一。但对于白色、透明或者背景颜色复杂的客体，由于受到背景干扰，反差较小，其显现效果大大降低。因此想要做到消除干扰、增强反差就是刑事技术人员面临的难题。关于这方面的研究，我国目前最常见的使用方法是“502”熏显后再进行化学及荧光染色剂染色的方法。以此来增强纹线的反差，减轻背景的干扰，但是这些方法不仅需要多步操作，复杂繁琐，而且二次染色同样存在着一些缺陷。如在漂洗过程中，稍有操作不当，便会破坏手印细节特征，甚至因为操作不当，而造成整枚手印的永久丢失。二次染色过程费时费力且对操作要求较高，对于不同客体上染色剂的选择也未能明确，不利于现场勘验人员规范化操作。部分有机溶剂(如乙醇)的使用会改变检材表面的性质，而有机溶剂的使用容易破坏脱落细胞等生物检材。

2007年，Stephen P.Wargacki［3］等人发现单独使用丙氨酸和乳酸均能够引发“502”胶聚合反应，产生大量的聚合物。类似的研究均认为其原因是羧酸官能团能够引发“502”胶单体聚合。2012年刘岚昕［4］运用聚丙烯腈基活性炭纤维具有比表面积大、微孔结构发达、孔径小且分布窄的特点，在最佳接触时间为140分钟、pH值为2、温度为55℃时，聚丙烯腈基活性炭纤维吸附罗丹明B的效果最好，能够去除水体中重要污染物质罗丹明B。对罗丹明B吸附的机理主要是由于在酸性环境下，聚丙烯腈基活性炭纤维的表面带有很多酸性基团，易于与碱性染料结合，酸碱中和作用力大于静电吸引力，从而罗丹明B易于被吸附。

1 实验

1.1 材料及药品

甲酸(北京化工厂);冰醋酸(北京化工厂);盐酸(北京化工厂);“502”全自动熏显柜;多光谱激光物证勘查仪;罗丹明6G;“502”胶(北京化工厂);电子天平;烧杯;玻璃棒。

1.2 溶剂的选择

1.2.1 实验步骤

10名志愿者双手不作任何处理，在相纸上分别捺印3枚手印，共得到30枚手印。每次捺印时，志愿者尽量保持按捺压力相同以及手指在客体上停留时间为20 s。将手印样本放置于室温条件下干燥1天。

用电子天平分别称取3份相同质量的的罗丹明6G0.01 g，将它们分别溶于盐酸、甲酸、冰醋酸溶液中，用玻璃棒搅拌均匀至充分溶解;将制作好的样本放入相对应溶剂的“502”熏显柜进行熏显染色;熏显结束后，将样本取出，拍照固定。

1.2.2 实验结果

在激光器的激发下，溶剂是冰醋酸和甲酸的罗丹明6G染色液均能够熏显出轻微的手印。溶剂是盐酸的样本，未有手印显现出来。见图1。甲酸染色液熏显后的样本表面有很多荧光颗粒物，无规律地粘附在客体表面。冰醋酸染色液熏显后的样本表面无规律粘附的荧光颗粒物特别少。综上所述，以冰醋酸为溶剂的染色液比较具有研究、应用价值。

图1 从左到右，溶剂依次为盐酸、甲酸、冰醋酸

1.3 最佳浓度研究

1.3.1 实验步骤

本实验选用浅色相纸、利乐包装壳、乳白色塑料片3种非渗透性客体。20名志愿者(14男6女)对手不作任何处理的基础上，在客体表面均匀按压20 s，得到200枚手印。志愿者再重新对其他两种客体采取相同的捺印方法，共计600枚手印。将汗潜手印样本放置于室温条件下干燥1天。

用电子天平分别称取不同质量的罗丹明6G，将其分别溶于冰醋酸溶液中，用玻璃棒搅拌均匀，各物质的用量见表1;将制作好的实验样本放入相对应荧光剂浓度的“502”熏显柜进行熏显染色;熏显结束后，将样本取出，拍照固定;显现出的手印按质量分为5个等级，分别标记为0，1，2，3，4，每个手印等级所对应的纹线细节特征。见表2。

表1 不同浓度的罗丹明6G溶液配制剂量

表2 手印等级及纹线细节特征对照表

1.3.3 实验结果

在配置浓度为0.025%、0.05%、0.1%的罗丹明6G染色液时，将冰醋酸加入罗丹明6G中，罗丹明6G较易溶解，溶液呈亮橙黄色，颜色逐步加深。配置浓度为0.2%、0.4%的染色液时，将冰醋酸加入罗丹明6G中，溶液底部有少量沉淀，需要玻璃棒长时间搅拌均匀，罗丹明6G才可以溶解。搅拌均匀后，溶液呈橙红色。

5种浓度的罗丹明6G溶液都能显出汗潜手印。浓度为0.025%、0.05%的罗丹明6G染色液熏显出的手印纹线在多波段光源激发下荧光较弱。浓度为0.025%的染色液熏显出的手印大多只见模糊的手印轮廓或者有些区域为空白斑块。浓度为0.05%的染色液熏显出的手印多数有部分纹线不完整。浓度为0.1%、0.2%的罗丹明6G染色液熏显出的手印都很完整、清晰。浓度为0.4%的罗丹明6G染色液熏显出的手印在多波段光源激发下纹线有强烈的荧光。然而，此时显现出的纹线较粗，部分手印中相邻的纹线有粘连现象，甚至区域性的呈现光斑状(见图2～4)。

图2 不同浓度的罗丹明6G溶液显现相纸上汗潜手印的效果

图3 不同浓度的罗丹明6G溶液显现乳白色塑料上汗潜手印的效果

图4 不同浓度的罗丹明6G溶液显现利乐包装壳上汗潜手印的效果

不同客体上，5种浓度的罗丹明6G染色液显现汗潜手印在各等级的数量分布见表3。

从表中可以看出，浓度为0.025%的罗丹明6G染色液对3种客体上汗潜手印达到可鉴定率在7.5%～15%之间，显出率在42.5%～67.5%之间;浓度为0.05%的罗丹明6G染色液对3种客体上汗潜手印达到可鉴定率在32.5%～37.5%之间，显出率在70%～77.5%之间;浓度为0.1%的罗丹明6G染色液对3种客体上汗潜手印达到可鉴定率在50%～65%之间，显出率在85%～97.5%之间;浓度为0.2%的罗丹明6G染色液对3种客体上汗潜手印达到可鉴定率在40%～52.5%之间，显出率在80%～95%之间;浓度为0.4%的罗丹明6G染色液对3种客体上汗潜手印达到可鉴定率在22.5%～32.5%之间，显出率在85%～95%之间。这说明浓度为0.1%的罗丹明6G染色液对3种客体表面的汗潜手印显现效果较之其他四种浓度的罗丹明6G染色液具有优势，同时也证明罗丹明6G染色液极强的灵敏度。罗丹明6G染色液在3种客体上显现效果相比较，在浅色相纸上显现效果最好，其次是乳白色塑料、利乐包装壳。

表3 不同浓度下不同客体表面上显现的汗潜手印在不同手印等级中的数量分步

1.4 罗丹明6G显现汗潜手印的最佳观察条件研究

罗丹明6G在250 nm～530 nm的激光下都可以被激发。其中某些激发峰较强，比如350 nm，500 nm左右。然而，有些溶剂会影响分子的荧光属性。同一物质在不同溶剂中，其荧光光谱的位置和强度都有差别。一般情况下，荧光波长会随着溶剂极性的增大而长移，荧光强度也会有所增加。溶液中的离子强度pH值、杂质等的存在都可能影响荧光剂分子的电离、配合结构等情况，从而很可能会发生荧光淬灭或者造成激发波长、发射波长的改变。

1.4.1 实验步骤

在浅色相纸上捺印一定数量的汗潜手印样本，用罗丹明6G染色液和“502”胶同步熏显染色。在多波段光源下，保持多波段光源光照角度和强度不变，更换镜片，切换不同波段的激发光以观察显现效果，在相同的光圈和快门参数下，用单反相机拍照记录。

1.4.2 实验结果

LH-1型警眼多波段光源设置在415 nm时，用黄色滤光片可以观察到荧光。在450 nm、505 nm、530 nm处，用橙色滤光片也可以观察到荧光。多光谱激光物证勘查仪设置在532 nm时，用橙色滤光片同样可以观察到荧光。多光谱激光物证勘查仪调至532 nm时，手印荧光强度最强，观察拍照效果最好(见图5)。

图5 不同波段光源激发下手印观察效果(从左到右依次为505 nm、530 nm、450 nm、415 nm、532 nm)

2 分析与讨论

3种溶剂的对比实验表明，盐酸作为溶剂，则几乎无手印显现;甲酸作为溶剂，则极易造成无规则荧光斑点群;冰醋酸作为溶剂，则可以观察到模糊的手印显现且无荧光斑点群。说明冰醋酸较为适宜作为溶剂。

从荧光强度考虑，随着溶剂浓度的升高，显现出的手印纹线荧光强度明显增强，与背景反差增大。例如利乐包装壳等背景颜色复杂的客体，荧光强度越强与背景反差就越明显，更易于拍照、观察。对于浅色相纸、乳白色塑料，当浓度超过0.1%时，手印纹线荧光增强就不是很明显了。

从纹线质量考虑，当罗丹明6G浓度超过0.1%后，随着染色液浓度的升高、反应物质增多，挥发出的荧光物质也增多，聚集在手印纹线上，导致相邻纹线互相粘连，乳突纹线和小犁沟界限不明显，甚至形成“块状”荧光斑。

从试剂用量及操作人员健康角度考虑，高浓度的染色液增加成本并且该方法是将染色剂挥发出来，浓度越高对操作人员身体负担也越大。综上所述，荧光溶剂浓度应选择0.1%较为适宜。

从最佳观察条件研究实验来看，用多光谱激光物证勘查仪的532 nm光源激发，配合橙色滤光镜拍照观察，此时的手印最清晰，荧光最明亮，细节特征最明显。

3 结论

本实验确定了“502”-罗丹明6G同步熏显染色法最佳溶剂、荧光剂浓度以及观察条件。罗丹明6G染色液具有很强的灵敏度，即使荧光溶剂稀释到0.025%也能显现出汗潜手印。实验表明基于罗丹明6G与“502”胶相结合的同步熏显染色方法具有操作简单易行、无需多步操作、免除改装仪器、无需购买昂贵药品、提高办案效率、显现效果优秀等特点，适合基层推广使用。未来的研究方向在于探索或合成出毒性更小的荧光药品，或对其进行添加和改造拓宽其光谱范围，使其具有更多的激发峰。从而弥补荧光剂在某些颜色背景上无法明显增强反差的缺陷。

［1］罗亚平，郭威.指纹学教程［M］.北京:中国人民公安大学出版社，2010:110-111.

［2］郭燕锦，高文渊，徐安华，等.“502”胶显现手印技术的研究进展［J］.化学试剂，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］刘岚昕.聚丙烯腈基活性炭纤维对罗丹明B吸附性能研究［J］.环境保护与循环经济，2011(11):50-52.

(责任编辑 陈小明)

D918.91

潘飞(1989—)，男，江苏人，2012级刑事科学技术(痕迹检验方向)研究生。