基于熒光強(qiáng)度的潛在指紋氨基酸濃度判定模型建立

田師思 王利雪

摘? 要：針對遺留在滲透性客體上的汗?jié)撝讣y，建立實(shí)驗(yàn)室條件下的指紋中氨基酸濃度半定量判定模型。配制梯度濃度的8種指紋中含量較高的氨基酸純品，應(yīng)用茚二酮試劑與汗液中的氨基酸反應(yīng)產(chǎn)生熒光反應(yīng)的特性，在多波段光源下拍攝熒光照片，并利用image-j軟件測定其平均熒光強(qiáng)度，以探究熒光強(qiáng)度與氨基酸濃度的關(guān)系，最終構(gòu)建出氨基酸濃度-平均熒光強(qiáng)度關(guān)系曲線。該方法簡單易行，拓寬了潛在指紋的應(yīng)用思路，挖掘模糊指紋的信息。

關(guān)鍵詞：氨基酸;茚二酮;指紋;熒光強(qiáng)度

中圖分類號：D918.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）15-0010-03

Abstract： Aiming at the latent fingerprint left on the permeable object， a semi-quantitative model for determining the concentration of amino acids in the fingerprint under laboratory conditions was established. The pure amino acids with high content in 8 kinds of fingerprints with gradient concentration were prepared. Using the characteristic of fluorescence reaction between ninhydrin reagent and amino acids in sweat， fluorescence photos were taken under multi-band light source， and the average fluorescence intensity was measured by Image-J software to explore the relationship between fluorescence intensity and amino acid concentration. Finally， the relationship between amino acid concentration and average fluorescence intensity was constructed. This method is simple and easy， broadening the application idea of the latent fingerprint and mining the information of the fuzzy fingerprint.

Keywords： amino acid; ninhydrin; fingerprint; fluorescence intensity

引言

指紋是刑事案件中進(jìn)行人身識別的重要工具。目前對于指紋的利用主要是顯現(xiàn)后經(jīng)人工或借助AFIS系統(tǒng)進(jìn)行同一認(rèn)定[1]，或是經(jīng)分析儀器檢測指紋殘留物中的內(nèi)源性成分和外源性成分進(jìn)而分析指紋遺留時(shí)間或者遺留者的人身特征[2]。然而近年來，隨著嫌疑人反偵查意識的提高，在留下可見指紋的概率越來越小。然而即便是滲透性客體上的潛在指印，也有可能因?yàn)椴翆拥仍驅(qū)е履：y以辨認(rèn)，喪失鑒定價(jià)值。故此，對于疑難汗?jié)撝讣y的應(yīng)用思路仍需進(jìn)一步拓寬。

指紋遺留物中的主要組分是汗液和油脂，汗液中的氨基酸與顯色試劑反應(yīng)以達(dá)到顯現(xiàn)指紋的目的[3]。目前常用的氨基酸檢測方法有游離氨基酸測定[4]、柱前衍生法以及柱后衍生法[5]，均需要借助大型實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器，于公安一線偵破案件而言操作復(fù)雜、成本高。而茚二酮顯現(xiàn)法作為一種新興的氨基酸顯色試劑，具有靈敏度高，顯現(xiàn)效果好的優(yōu)勢[6]。探究茚二酮顯現(xiàn)后指紋的熒光強(qiáng)度與氨基酸濃度的關(guān)系，為構(gòu)建一種快速簡便，拓寬模糊指紋應(yīng)用思路的氨基酸檢測方法提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器

試劑：茚二酮，化學(xué)試劑有限公司;乙酸乙酯，北京化工廠;氯化鋅，甲醇，冰醋酸，化學(xué)試劑有限公司;HFE7100，高弗德科技有限公司。

設(shè)備：HGXJ-RGB多波段激光物證顯現(xiàn)儀，上海現(xiàn)場物證光學(xué)產(chǎn)品研發(fā)中心;尼康D7000數(shù)碼相機(jī);離心管;中速濾紙，江蘇泰州奧克濾紙廠;電子分析天平;熱壓板，鷹洲警用設(shè)備科技有限公司;移液槍。

1.2 實(shí)驗(yàn)樣品

使用阿拉丁生化科技股份有限公司生產(chǎn)的絲氨酸，甘氨酸，丙氨酸，天冬氨酸，蘇氨酸，組氨酸，脯氨酸，亮氨酸配置濃度分別為5、25、50、75、100ug/ml的8種常見氨基酸溶液純品。

1.3 實(shí)驗(yàn)操作

配置茚二酮顯色試劑備用。使用移液槍取50μL氨基酸純品并將其緩慢滴在中速濾紙上，每一種濃度進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)，待其經(jīng)自然擴(kuò)散完全晾干后，滴加200μL茚二酮顯色試劑。待其自然陰干，將樣本置于熱壓板中加熱80s。使用多波段激光物證顯現(xiàn)儀，調(diào)整至“Green”波段激光，用尼康相機(jī)對氨基酸純品拍照。相機(jī)參數(shù)為：光圈10，曝光時(shí)間1/125s，ISO-1250，曝光補(bǔ)償-4，焦距85mm。最后借助image-j軟件測定熒光照片的平均熒光強(qiáng)度。

2 分析與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1為在暗室多波段光源條件下拍攝的一組蘇氨酸熒光圖片，可以明顯看出隨著氨基酸濃度的增加，熒光強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。Image-j軟件是由National Institutes of Health開發(fā)的基于java的公共的圖像處理軟件，可以用以計(jì)算蛋白質(zhì)[7]的光密度值和熒光自噬點(diǎn)[8]。故使用i-mage軟件對各個(gè)樣本平均熒光強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。根據(jù)柱狀圖顯示，8種常見氨基酸純品的平均熒光強(qiáng)度都與氨基酸濃度基本呈正相關(guān)，見圖2。

2.2 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)汗液指紋中該八種氨基酸的含量的百分比[9]（如圖3所示），模擬出實(shí)際汗液指紋中的氨基酸含量，得到一組模擬指紋的梯度濃度氨基酸對應(yīng)平均熒光強(qiáng)度數(shù)據(jù)，使用Origin8軟件對氨基酸濃度-平均熒光強(qiáng)度進(jìn)行曲線擬合。Origin軟件originlab公司推出的一款專業(yè)函數(shù)繪圖軟件，既可以滿足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數(shù)據(jù)分析、函數(shù)擬合的需要。獲得的擬合曲線圖如圖4所示。

2.3 結(jié)果分析

經(jīng)過計(jì)算機(jī)擬合，得到4個(gè)氨基酸濃度-平均熒光強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系，對其擬合效果進(jìn)行評價(jià)。卡方檢驗(yàn)值越大，表明實(shí)際頻數(shù)與理論頻數(shù)差距越大;殘差平方和越小，表明曲線擬合程度越好。由表1，擬合效果最好的為函數(shù)1，故而擬合曲線的表達(dá)式為：f（X）=126.81176+8.81765？鄢ln（x+4.69861），其中變量X為氨基酸濃度。

3 結(jié)論

在實(shí)驗(yàn)室條件下，利用茚二酮顯現(xiàn)梯度濃度的八種氨基酸，按時(shí)多波段光源拍攝熒光照片，使用image-j軟件分別測定平均熒光強(qiáng)度，按照汗液指紋各種氨基酸百分比，使用Origin繪圖軟件擬合曲線，以期獲得氨基酸濃度-平均熒光強(qiáng)度關(guān)系曲線。但是該方法僅以實(shí)驗(yàn)室條件下測定氨基酸純品數(shù)據(jù)為依據(jù)，缺乏真實(shí)指紋數(shù)據(jù)驗(yàn)證。在實(shí)際情況下，相機(jī)的參數(shù)，照片分辨率，遺留指紋時(shí)壓力的不同以及個(gè)體差異等因素都會(huì)對結(jié)果產(chǎn)生干擾。在構(gòu)建氨基酸濃度判定模型的基礎(chǔ)上，日后仍需要針對各種情況繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以期達(dá)到拓寬指紋應(yīng)用思路的目的。

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