新型熒光502粉末與502膠+熒光染色顯現潛在手印的比較

李 康，李孝君，常柏年

（1.中國人民公安大學，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，目前國內外對502膠（又稱超級膠）顯現的基本原理定義為：在氰基丙烯酸乙酯的分子中，由于有很強的吸電子基氰基和酯基存在，當502單體揮發后，在手印物質中的水和氨基酸的引發下發生陰離子聚合，最終形成聚合物使手印紋線成白色而顯出。這對顯現深色客體上的手印有較好的效果，但在實際工作中如遇到淺色客體，特別是白色或背景顏色復雜客體時，熏顯出的手印紋線與背景反差較小，肉眼難以觀察。需要進行二次增強處理，通常采取的方法是對經502膠熏顯后的手印進行熒光染色，再進行觀察和拍照。

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502熏顯過的手印用熒光染色劑進行二次增強處理后，就能夠觀察到效果較好的熒光手印。但是二次熒光增強處理也存在著如下缺點：（1）熒光染色劑的使用通常會引入有機溶劑，容易引起502聚合物的部分溶解或造成破壞，進而造成紋線及其細節特征的損壞；（2）部分有機溶劑的使用會改變檢材表面的性質，并且有機溶劑會破壞脫落細胞等生物檢材；（3）部分染色方法需要進行漂洗，漂洗程度的把握情況嚴重影響著熒光效果，并且沖洗存在一定的風險，漂洗不當易沖掉手印；（4）染色過程屬于二次處理，費時繁瑣，不易在基層普及；（5）熒光染色劑通常具有很強的毒性，人體直接接觸染色時處理不當易對健康造成傷害。為了充分發揮熒光技術的高靈敏度等優點，502熒光增強技術的研究方向是避免染色后的漂洗，對普通502膠進行熒光添加或改造，提高熒光強度，拓寬選擇吸收的光譜范圍，探索一步熒光502手印顯現技術的新方法。

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、呈粉末形態的新型潛在手印熏顯物質。只需一步操作即可完成以往需要兩步處理才能實現的熏顯+熒光染色效果，大大提高了工作效率。一步熒光502手印顯現技術無需進行任何化學染色處理即可完成，避免了漂洗帶來的干擾和破壞。實驗研究表明基于此粉末的一步熒光502手印顯現新技術對于絕大多數非滲透性光滑客體表面上的手印具有非常好的顯現效果，此粉末顯現后的手印紋線清晰，不僅具備普通502膠熏顯的效果，而且在長波紫外線或藍光的激發下會產生較強的熒光，與背景反差大，易于觀察和拍照，尤其是針對一些乳白色、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具有一步熏顯操作簡便、顯現時間短、無需二次染色增強、不破壞生物檢材、顯現效果明顯等特點，適合推廣使用的結論。本研究的目的是對此一步熏顯技術與傳統502膠熏顯+熒光染色兩步顯現手印的技術進行比較研究，包括顯現效果的比較，以及顯現方法、顯現條件和顯現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手印檢驗工作站（英國法司特公司，2013年升級版）

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

在比較實驗中將樣本一分為二，為盡可能模擬現場環境，對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。 對于不能一分為二的客體，選取兩個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丙酮中充分攪拌至完全溶解；工作液：取5 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502膠+熒光染色兩步熏顯法

本研究對502膠顯現手印使用自動熏顯柜進行，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值如下：

（1）將MVC3000熏顯柜的濕度設為80%，溫度設為120℃；

（2）稱取0.6g 502膠水將其盛放在鋁箔蒸發皿中；

（3）將檢材、502膠水、水、控制樣本放入熏顯柜；

（4）熏顯時間設定為20min；

（5）啟動并等待熏顯流程結束；

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

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

1.4.2 一步熒光502手印顯現法

通過對新型粉末狀熒光502顯現潛在手印的溫濕度、濃度以及熏顯時間的探討，已經確定了該粉末熏顯手印的最佳溫度為230℃，最佳相對濕度為60%～80%，最佳熏顯濃度為1～3g/m3，最佳熏顯時間為10～20min，具體值與手印遺留時間及客體表面性質有關。據此來設定熏顯柜的各個參數值，確保熏顯達到最佳狀態和高效便捷。本次研究的具體操作方案及熏顯參數值如下：

（1）將MVC3000熏顯柜的濕度設為80%，溫度設為230℃；

（2）稱取0.6g熒光502粉末將其均勻鋪于蒸發皿底部；

（3）將檢材、粉末、水、控制樣本放入熏顯柜；

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

（5）啟動并等待熏顯流程結束，其后使用DCS-4拍照系統熒光觀察和拍照。

2 結果

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型熏顯柜的設置，將溫度檔由230℃改設為120℃后，再使用502膠水進行熏顯。待熏顯結束后，直接在白光或日光下觀察和拍照，實驗表明兩種以氰基丙烯酸乙酯為主要成分的熏顯介質對非滲透性客體表面上遺留的手印均有較好的顯現效果，且兩者的顯現效果基本相同，僅存在很小的差異，也表明新型粉末狀熒光502對潛手印在直接熏顯后并沒有優勢。此外，新型熒光502粉末對于深色的非滲透性客體表面上的潛手印有很好的顯現效果，而對于淺色、白色或背景顏色復雜客體表面上的潛手印的直接顯現效果不明顯，在這一點上與普通502膠水熏顯手印是相同的。針對不同遺留時間的潛手印，以上兩種方法的顯現效果也基本相同，僅存在很小的差異，并且兩種方法對遺留時間為1d、3d、7d、10 d、15 d和30 d內的手印均有較好的顯現效果。兩種熏顯介質顯現潛在手印的效果對比如圖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淺色、白色或背景顏色復雜的客體表面上手印的顯現，因而在比較試驗中選擇了11種常見的淺色、白色或背景顏色復雜的客體來進行比較分析。先使用熒光502粉末和MVC3000型熏顯柜進行熏顯，熏顯完成后更改MVC3000型熏顯柜的設置，將溫度檔改設為120℃后再使用502膠水進行熏顯。待熏顯結束和聚合物固化完全后分別使用羅丹明6G和BBD染色液進行染色，使用羅丹明6G染色后在530 nm的綠光下進行觀察和拍照，BBD染色后使用450nm藍光進行觀察和拍照。

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效果，該圖中手印的遺留時間為15 d。熒光502粉末對于彩色塑料盤效果很差，只能顯出一定的輪廓，幾乎無細節特征；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，效果明顯優于熒光502粉末；對于白色塑料盤，使用502膠+羅丹明6G染色法顯現手印的效果優于新型熒光502粉末；對于雕牌洗衣粉袋，熒光502粉末的顯現效果優于羅丹明6G染色法；對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。兩種顯現方法對于實驗所選的其他客體表面上手印的顯現效果基本相同，且顯現效果均十分明顯，手印紋線連貫清晰，細節特征顯著。

表1為熒光502粉末和502膠+羅丹明6G染色法對于不同客體及其表面上不同遺留時間的顯現效果。在各類客體表面遺留時間為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效果比較

表1 對于不同客體表面上不同遺留時間的手印顯現效果比較

2.2.2新型熒光502粉末與502膠+BBD染色顯現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效果，該圖中手印的遺留時間為15 d。兩種方法對于彩色塑料盤效果很差，只能顯出一定的輪廓，幾乎無細節特征；對于白色塑料盤，使用502膠+BBD染色法顯現手印的效果優于新型熒光502粉末；對于雕牌洗衣粉袋，熒光502粉末的顯現效果優于羅丹明6G染色法；對于白底紅字塑料袋，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生的紅色熒光特別強，以致熒光手印造成干擾；對于銅板雜志封面紙，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。兩種顯現方法對于實驗所選的其他客體表面上手印的顯現效果基本相同，且顯現效果均十分明顯，手印紋線連貫清晰，細節特征顯著。

表2為熒光502粉末和502膠+BBD染色法對于不同客體及其表面上不同遺留時間的顯現效果。兩種方法均能顯現出在各類客體表面遺留時間為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效果比較

表2 對于不同客體表面上不同遺留時間的手印顯現效果比較

3 結論

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

（2）比較實驗表明，新型熒光502粉末粉末對大多數非滲透性光滑客體表面上的潛手印均有很好的顯現效果，直接在450 nm藍光的激發下就有很好的熒光效果，手印呈黃色或黃綠色熒光顯出，具有很高的鑒定價值。尤其是對淺色、白色、透明以及背景顏色復雜的客體上的潛手印有很好的熒光顯現效果，但產生的熒光強度一般略弱于羅丹明6G染色和BBD的強度。

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

（4）新型熒光502粉末在藍光激發下對反光性很強的白色釉面陶瓷盤的顯現效果不十分明顯，而使用羅丹明6G和BBD染色后手印熒光強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會干擾手印的熒光效果，用BBD溶液染色雖然產生的是黃色熒光，但其仍然不能避免強烈的紅色背景的干擾。

4 分析與討論

（1）本次實驗是在確定了新型熒光502粉末最佳的熏顯溫度、相對濕度、濃度以及熏顯時間的基礎上進行的改進研究，充分考慮了遺留客體表面的性質及遺留時間的因素，準確性極高。實驗結論表明，基于PolyCyano UV粉末的一步熒光502手印顯現新技術，具有一步熏顯操作簡便、顯現時間短、無需二次染色增強、不破壞生物檢材、顯現效果明顯等特點，適合推廣使用。

（2）熒光502粉末對于存在紅色部分的客體表面上手印的顯現效果并不理想，但要強于羅丹明6G染色法，因為羅丹明6G的熒光顏色被背景的紅色覆蓋，進而不能很好地區別出來；BBD染色法的顯現效果與熒光502大致相當，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境的關系，可以為手印檢驗、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，不僅會破壞遺留手印部位的特征和生物檢材，而且染色和漂洗會嚴重掩蓋或破壞手印與周圍其他痕跡、物品或物質的關系。此外，一步熏顯操作較為簡便，二次染色要求操作者對檢材的性質、溶液的濃度以及操作技巧有很好的把握。

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

（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雜的非滲透性或半滲透性客體表面潛手印的顯現，并且顯現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粉末進行一步熏顯不引入有機溶劑，不會引起502聚合物的溶解或造成破壞，確保了紋線及其細節特征不被損壞，也不會破壞脫落細胞等生物檢材，也避免了染色后因漂洗不當造成手印紋線被沖掉的可能。

（6）今后的研究重點可以放在提高熒光502粉末的熒光強度，或對其進行添加和改造拓寬其光譜范圍，增強其選擇吸收性上來，并對該粉末進行全面深入的應用研究。

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