_502_同步熏显染色技术在潜在手印显现中的应用研究进展.docx

第 43 卷第 11 期2014 年 11 月应 用 化 工applied chemical industryvol 43 no 11 nov 2014“ 502”同步熏显染色技术在潜在手印显现 中的应用研究进展赵雅彬，郭威，罗亚平，陈蕊丽( 中国人民公安大学 刑事科学技术学院，北京 100038)摘 要: 新型“502”同步熏显染色技术操作简便，可实现熏显和染色同步进行，同时避免了二次染色对指纹纹线的 破坏，有利于现场勘验人员规范化操作。该技术有效的弥补了现有“502”熏显技术的不足，为公安机关实际办案提 供了新方法和依据。综合介绍了“502”同步熏显染色技术的优势及发展情况，并对今后的研究趋势进行了展望。 关键词: “502”; 同步熏显染色; 潜在手印; 显现; 应用研究进展中图分类号: tq 317 9; tq 430 7 + 74; tq 433 4 + 36 文献标识码: a 文章编号: 1671 3206( 2014) 11 2101 03esearch progress of application of one-step cyanoacrylate fuming technology in latent fingerprint developmentzhao ya-bin，guo wei，luo ya-ping，chen ui-li( department of forensic science，chinese peoples public security university，beijing 100038，china)abstract: a new one-step cyanoacrylate process，combines the cyanoacrylate fuming and the dyeing pro- cedure into a one-step process offering the potential to save time，avoid destroy of fingerprints by second dye-staining treatment and effort in the detection of latent fingermarks the one-step cyanoacrylate fuming technology is a good complement for the currently used cyanoacrylate technology and provided a new way to the development of latent fingermarks the research progress of application of one-step cyanoacrylate fu- ming technology in latent fingerprint development were summarized，and discussed the development pros- pect of this technologykey words: “502”; one-step cyanoacrylate fuming; latent fingerprint; appearance; development被誉为“物证之首”的指纹是案件侦查中的重 要线索和证据，利用指纹进行人身认定是揭露犯罪、 证实犯罪、甄别犯罪嫌疑人的重要技术手段。但实 际办案过程中，犯罪现场上遗留的大多为潜在指纹， 因此对于刑事技术人员来说首要的问题就是潜在指 纹的显现，如果不能很好的显现出来，就谈不上对指 纹的提取、分析和检验鉴定，因此潜在指纹显现技术 的研究是提高犯罪现场指纹采集率和利用率的基本 环节。潜在指纹显现方法的选择往往取决于指纹遗 留客体的性质和条件，“502 ”熏显法以其显现灵敏 度高、显出手印纹线清晰、适用范围较广等特点成为 目前公安机关刑事技术部门显现非渗透性客体表面 潜在手印最常用的技术手段。1潜在手印“502”熏显技术的原理及发展“502”胶，也被称之为 super glue，是以 -氰基丙烯乙酯为主要成分，加入少量稳定剂、阻聚剂等混 合而成的瞬间固化粘合剂。其原理是 -氰基丙烯 酸酯单体在水或弱碱的作用下，发生阴离子型聚合 反应从而生成白色固体聚合物，正是基于此原理， “502”胶可以与指纹物质中的水和氨基酸等成分相 互作用，在指纹纹线上形成白色固体聚合物，从而将 指纹显现出来。“502”熏显手印技术最早是由日本国家警察局 犯罪鉴定部于 1978 年提出的，1982 年美国identifi- cation news杂志首次报道了利用“502”显现手印的 技术方法1，此后该方法被迅速推广普及。经过多 年的技术改进，从早期的自然熏显法、强碱催化法， 发展到加温熏显、加温加湿熏显法、真空熏显法等， 随着显现技术的不断优化完善，显现效果不断提高， 使其成为世界各地刑事技术部门最常用的技术手 段。收稿日期: 2014-06-09修改稿日期: 2014-07-24基金项目: 公安部重点研究计划项目( 2011zdyjgadx007) ; 中国人民公安大学基本科研业务项目支持( 2013lg05)作者简介: 赵雅彬( 1981 ) ，女，甘肃定西人，中国人民公安大学讲师，博士，主要从事指纹显现化学方法研究。电话e mail: zhaoyb04 gmail com2102应用化工第 43 卷“502”熏显技术的发展，不但使潜在手印显现 的直观效果有了明显提高，其操作方法的不断更新 还对潜在手印的后期处理有效地发挥了作用，最初 常压下的熏显聚合物呈树枝状，表面粗糙，对可见光 有漫反射，对短波紫外光具有较强的反射性，观察效 果较差。发展到后期的“502 ”真空熏显技术，加速 了 -氰基丙烯酸酯单体分子间的碰撞几率，使聚合 反应的产物均匀地附着在客体表面呈现透明或半透 明状，通过扫描电镜 ( sem) 对比发现，真空熏显与 普通加温加湿熏显得到的聚合物在外观表现形态上 也有很大不同，前者观察到的手印纹线是均一的层 状结构，而后者呈纤维状线条且无规则排列2。因 此基于后处理的考虑，真空熏显明显优于加温加湿 的熏显方法。1999 年 grady 小组提出了“502 ”真空 加热熏显法，此方法不仅缩短了熏显时间而且使熏 显程度得以控制，尤其适用于需要进行后续处理的 手印3。熏显技术的改进使聚合产物微观结构发 生巨大变化，更适应熏显后的二次增强处理，同时也 对一些常规方法较难处理的手 印，比 如 胶 带 双 面4、纺织品5的潜在手印显现提供了新的思路。2“502”胶熏显后的二次增强处理技术“502”熏显法处理过的手印常呈现白色或透明 状，当应用于浅色客体时，由于与背景反差较小，显 现效果大大降低。因此消除干扰、增强反差是刑事 技术人员面临的一大难题，解决此问题目前最常见 的方法就是熏显后再进行二次增强处理。“502”胶熏显聚合产物表面结构疏松，可与粉 末或染色剂以一定作用力相结 合，因 此 常 见 的 “502”二次增强处理方法有: 磁性粉末或荧光粉末 刷显6、化学染料显色处理7、荧光物质染色加多 波段光源法8-9等。近些年来，随着纳米技术和现代 分析仪器的运用，检验鉴定技术科技含量不断提高， 出现了利用纳米 cdse 材料增强“502 ”胶显现手印 技术10、fti 光谱成像增强“502”熏显手印后处理 技术11。但是这些方法往往需要借助一定大型仪 器，多步操作，复杂繁琐，而且二次染色时有机溶剂 的使用不仅会对指纹纹线造成破坏，还可能破坏检 材影响生物物证的提取。3“502”同步熏显染色技术“502”同步熏显染色技术不但能够降低因操作 不当而导致物证损坏的风险，而且有利于现场勘验 人员规范化操作，获得较为理想的显现效果。对于 此项技术的研究始于 20 世纪 80 年代，很多研究小 组都试图通过熏显与染色同步结合的方式 ( one- step fuming) 直接生成有色或有荧光的聚合物，使指 纹呈一定颜色或者以荧光状态显出。3 1 “502”胶-染料同步熏显增色法常用的“502 ”胶加碘同步熏显染色 法，即 在 “502”胶熏显时，加入少量的碘或者是将适量碘溶 于丙酮溶液中，使其在加热时与“502 ”胶共同挥发， 显现手印呈浅黄色，但由于碘极易升华，因此显现手 印的固定时间较短; 刘少聪等12将橙红色的邻硝基 苯胺丙酮溶液与“502 ”混合，在白色搪瓷、陶瓷、白 塑料以及玻璃表面都得到良好的熏显染色效果，但 由于邻硝基苯胺对人体有害，所以此方法也并未被 广泛接受。1998 年，hirano 研 究 小 组利用染料升华与 “502”熏显相结合的方法13，使浅色非渗透性客体 表面潜在指纹的显现效果得到明显改善。他们将两 种化工染料溶剂蓝 59 ( 1，4-双( 乙胺基) -9，10-蒽二 酮) 与分散红 60 ( 1-氨基-2-苯氧基-4-羟基蒽醌) 分 别混入香烟和熏香中点燃，使染料升华与“502 ”聚 合反应同时发生，升华的染料颗粒不但能够直接与 指纹物质中的脂肪酸相互作用，而且可以粘附在 “502”聚合产物上，5 10 min 即可显出不同颜色的 指纹纹线，但这种基于染料升华进行的同步染色研 究开展起来并不容易，主要原因是由于大多数染料 分子结构复杂，分子量大，需要较高的温度才能升 华。3 2 “502”胶-荧光同步熏显染色法1986 年，yong 尝试将带有荧光效应的共轭二烯 与 -氰基丙烯酸乙酯相结合，加热后产生带有荧光 的氰基丙烯酸酯聚合物14，随后大批法庭科学研究 者开始重复这一工作，但 效果并不理想; 1993 年， weaver 报道了利用 -氰基丙烯酸酯的固态聚合物 和苯乙烯基类染料相结合的一步荧光熏显染色技 术，利用这种可用于热敏打印的紫红色染料与 -氰 基丙烯酸乙酯共同作用生成自然光下呈粉红色，但 荧光效应很强的共聚产物15。此后大量关于同步 熏显染色技术的研究都围绕着对 -氰基丙烯酸酯 单体进行化学修饰，试图在单体中引入带有荧光功 能基团，但效果都不十分理想。2011 年，grazia 等利 用两种丁二炔混合共聚的方法成功显现了多种客体 表面的潜在手印，并研究了其形成机 理16。2012 年，英国 foster 公司研发出了新型荧光粉末po- ly cyano uv，应用该粉末实现熏显荧光染色的同步 进行，显出手印纹线清晰，且有较强荧光，尤其适合 浅色非渗透性客体上潜在手印的显现，但是其使用 温度在 230 ，远远高于常规的“502”熏显温度，于 是他们在此基础上将原有“502 ”熏显箱进行了结构 改进，设计了一步荧光“502 ”熏显系统。该系统的 工作原理是在盛装“502 ”的铝箔上方加装了一个小 的磁力锁扣，当铝箔内的“502 ”达到升华温度的时第 11 期赵雅彬等: “502”同步熏显染色技术在潜在手印显现中的应用研究进展2103候打开锁扣，荧光粉末会与升华的 -氰基丙烯酸乙 酯蒸汽混合，实 现“502 ”熏显与染色的同步进行。 美国中央情报局 amotowski 等利用该系统成功的 完成了冰箱冷藏袋等多种客体上潜在手印的同步熏 显染色，并与分步染色技术做了比较17，但是较高 熏显温度会使氰基丙烯酸酯类化合物在高温下分解 生成剧毒的氢氰酸气体，成为此类荧光粉末推广普 及的致命缺陷。近期，prete 及其合作者又报道了一 种新型的荧光氰基丙烯酸酯lumicyanotm ，他们 利用极易升华的小分子荧光化合物在“502 ”常规条 件操作下( 120 ，湿度 80% ) 即可实现一步荧光熏 显，此方法对绝大部分非渗透性及半渗透性客体表 面上的潜手印均有很好的显现效果18。近些年来国内对于潜在手印同步熏显染色技术 的研究也取得了很大进展，2013 年，李康等报道了 新型荧光“502”粉末潜在手印显现技术19，并与分 步染色法显现潜在手印进行了比较研究20。实验 结果发现该“502”粉末对于绝大多数非渗透性客体 显现效果良好，虽然这种同步熏显染色操作简便，无 需二次增色处理，但是手印纹线聚合物要使用长波 紫外照射一定时间，然后在蓝光激发下使用滤色镜 观察并拍照，这一要求对于后续 dna 检测是否有影 响仍需进一步探究。2014 年，广东省汕尾市公安局 报道了利用极易升华的 swp 荧光剂作为熏显试剂 的新型荧光熏显染色法，10 min 内即可在绿光激发 下观察到橙红色的荧光手印，此方法适用于多种渗 透性和非渗透性客体上潜在手印的显现，尤其对于 案件中常见的水中浸泡过的客体、潮湿客体及热敏 纸等疑难客体表面潜在手印有良好的熏显效果。4结论与展望随着现代科学技术发展和多学科交叉融合，越 来越多的新型材料与技术被应用到了刑事技术领 域，使得刑事科学技术朝着科技化和现代化的方向 发展。“502”同步熏显染色法的出现更加丰富和完 善了“502”熏显技术在实际勘查中的运用，不仅提 高了犯罪现场潜在手印显出率及显出质量，为侦查 破案提供了强有力的技术支持，也为我国刑事侦查 新技术的发展起到重要促进作用。参考文献:1 kendall f g super glue fuming for the development of la- tent fingerprintsj identification news，1982，32: 13-192 罗亚平“502”真空熏显手印技术的应用现状j 刑 事技术，2003( 3) : 37-383 grady d p cyanoacrylate fuming: accelerating by heat within a vacuumj j forensic ident，1999，49: 377-3794 刘璇，解连群，刘燕，等“502”-ardrox 荧光染色法显现 胶带上的手印j 刑事技术，2008( 4) : 62-635 罗俊，吴松 纺织品上潜在手印“502”熏显染色法显现 时效研究j 贵州警官职业学院学报，2012 ( 3) : 69- 726 wilkinson d a，minsner a a comparison of thenoyl euro- pium chelate with ardrox and hodamine 6g for fluores- cent detection of cyanoacrylate prints j j forensic ident，1994，44( 4) : 387-4077 郭燕锦，高文渊，徐安华“502”胶显现手印技术的研 究进展j 化学试剂，2010，32: 613-6168 王恂如，王云峰，石得江，等“502 ”-bbd 显现潜在指 印方法的改进j 刑事技术，2002( 4) : 44-459 takatsu m，shimoda o，teranishi h vapor-phase staining of cyanoacrylate-fumed latent fingerprints using p-dimeth- ylaminobenzaldehydej j forensic sci，2012，57: 515-52010 王刚，张伟 纳米 cdse 增强“502”胶显现新鲜手印方 法研究j 法庭科学，2013( 3) : 103-10511 tahtouh m the detection and enhancement of latent fin- germarks using infrared chemical imagingj j forensic sci，2005，50( 1) : 64-7212 刘少聪，吕侠 加强“502”熏显手印色调的综合实验与 筛选c/ 第二届全国痕迹学学术交流会 北京: 群众 出版社，198713 morimoto s，kaminogo a，hirano t a new method to en- hance visualization of latent fingermarks by sublimating dyes，and its practical use with a combination of cyanoac- rylate fumingj forensic sci int，1998，97 ( 2 /3) : 101- 10814 yong s j detection of latent fingerprints with cyanoacry- lates: new techniques involving coloured and photolumi- nescent compoundsd doctoral dis