新型荧光502粉末与502胶+荧光染色显现潜在手印的比较

李 康，李孝君，常柏年

（1.中国人民公安大学，北京100038；2.公安部物证鉴定中心，北京 100038）

502胶是以α－氰基丙烯酸乙酯为主要成分的粘合剂，目前国内外对502胶（又称超级胶）显现的基本原理定义为：在氰基丙烯酸乙酯的分子中，由于有很强的吸电子基氰基和酯基存在，当502单体挥发后，在手印物质中的水和氨基酸的引发下发生阴离子聚合，最终形成聚合物使手印纹线成白色而显出。这对显现深色客体上的手印有较好的效果，但在实际工作中如遇到浅色客体，特别是白色或背景颜色复杂客体时，熏显出的手印纹线与背景反差较小，肉眼难以观察。需要进行二次增强处理，通常采取的方法是对经502胶熏显后的手印进行荧光染色，再进行观察和拍照。

在荧光染色法中，常见的荧光染色剂有罗丹明6G、罗丹明B以及BBD等。部分经502熏显过的手印用荧光染色剂进行二次增强处理后，就能够观察到效果较好的荧光手印。但是二次荧光增强处理也存在着如下缺点：（1）荧光染色剂的使用通常会引入有机溶剂，容易引起502聚合物的部分溶解或造成破坏，进而造成纹线及其细节特征的损坏；（2）部分有机溶剂的使用会改变检材表面的性质，并且有机溶剂会破坏脱落细胞等生物检材；（3）部分染色方法需要进行漂洗，漂洗程度的把握情况严重影响着荧光效果，并且冲洗存在一定的风险，漂洗不当易冲掉手印；（4）染色过程属于二次处理，费时繁琐，不易在基层普及；（5）荧光染色剂通常具有很强的毒性，人体直接接触染色时处理不当易对健康造成伤害。为了充分发挥荧光技术的高灵敏度等优点，502荧光增强技术的研究方向是避免染色后的漂洗，对普通502胶进行荧光添加或改造，提高荧光强度，拓宽选择吸收的光谱范围，探索一步荧光502手印显现技术的新方法。

最近，英国法司特公司推出了一种新型粉末状荧光502粉末，该粉末是集氰基丙烯酸乙酯和荧光染料于一体的、呈粉末形态的新型潜在手印熏显物质。只需一步操作即可完成以往需要两步处理才能实现的熏显+荧光染色效果，大大提高了工作效率。一步荧光502手印显现技术无需进行任何化学染色处理即可完成，避免了漂洗带来的干扰和破坏。实验研究表明基于此粉末的一步荧光502手印显现新技术对于绝大多数非渗透性光滑客体表面上的手印具有非常好的显现效果，此粉末显现后的手印纹线清晰，不仅具备普通502胶熏显的效果，而且在长波紫外线或蓝光的激发下会产生较强的荧光，与背景反差大，易于观察和拍照，尤其是针对一些乳白色、透明或背景颜色干扰较大的非渗透性客体，有特别好的效果。并且还得出了该技术具有一步熏显操作简便、显现时间短、无需二次染色增强、不破坏生物检材、显现效果明显等特点，适合推广使用的结论。本研究的目的是对此一步熏显技术与传统502胶熏显+荧光染色两步显现手印的技术进行比较研究，包括显现效果的比较，以及显现方法、显现条件和显现范围等各方面的比较。

1 材料与方法

1.1 药品及仪器

PolyCyano UV粉末、502胶水（北京化工厂）、罗丹明6G、BBD、无水乙醇、MVC3000D熏显柜（英国法司特公司，该熏显柜有120℃和230℃两个温度档）、电子天平、烧杯、玻璃棒、脱脂棉、长波紫外灯（公安部物证鉴定中心）及DCS-4手印检验工作站（英国法司特公司，2013年升级版）

1.2 选取客体与制作样本

1.2.1 客体的选取

玻璃、透明胶带、黄色胶带、铝箔、不锈钢菜刀、铜片、各色陶瓷盘、白色搪瓷盘、白色瓷砖、各色塑料袋、白色聚乙烯漏水管、光面纸、照相纸。

1.2.2 样本手印的制作

在比较实验中将样本一分为二，为尽可能模拟现场环境，对志愿者双手不作任何处理，直接捺印若干手印，并分别遗留 1d、3d、7d、15d和 30d。 对于不能一分为二的客体，选取两个完全相同的客体作为比较检材，样本手印捺印前，两手指头充分接触并揉搓，以保证手印物质成分在左右手间的平均分配，确保比较样本的条件相同。

1.3 配制染色液

1.3.1 罗丹明6G染色液的配制

称取0.1 g罗丹明6G粉末溶于200 mL无水乙醇中，用玻璃棒搅拌至完全溶解即可。

1.3.2 BBD染色液的配制

贮存液：称取0.2 g BBD固体溶于100 mL丙酮中充分搅拌至完全溶解；工作液：取5 mL贮存液加入495mL无水乙醇充分混合。

1.4 操作方法

1.4.1 传统502胶+荧光染色两步熏显法

本研究对502胶显现手印使用自动熏显柜进行，染色采用罗丹明6G和BBD荧光染色剂，具体操作方案及熏显参数值如下：

（1）将MVC3000熏显柜的湿度设为80%，温度设为120℃；

（2）称取0.6g 502胶水将其盛放在铝箔蒸发皿中；

（3）将检材、502胶水、水、控制样本放入熏显柜；

（4）熏显时间设定为20min；

（5）启动并等待熏显流程结束；

（6）熏显完成后分别使用罗丹明6G溶液和BBD溶液进行染色、漂洗和晾干（用脱脂棉蘸染）；

（7）使用DCS-4拍照系统进行荧光观察和拍照，用罗丹明6G染色后使用530 nm绿光和截至波长为590nm的滤光片进行观察和拍照；用BBD染色后使用450nm蓝光和截止波长为495nm的滤光片进行观察和拍照。

1.4.2 一步荧光502手印显现法

通过对新型粉末状荧光502显现潜在手印的温湿度、浓度以及熏显时间的探讨，已经确定了该粉末熏显手印的最佳温度为230℃，最佳相对湿度为60%～80%，最佳熏显浓度为1～3g/m3，最佳熏显时间为10～20min，具体值与手印遗留时间及客体表面性质有关。据此来设定熏显柜的各个参数值，确保熏显达到最佳状态和高效便捷。本次研究的具体操作方案及熏显参数值如下：

（1）将MVC3000熏显柜的湿度设为80%，温度设为230℃；

（2）称取0.6g荧光502粉末将其均匀铺于蒸发皿底部；

（3）将检材、粉末、水、控制样本放入熏显柜；

（4）熏显时间设定为15 min；（依检材类型差异以及手印新鲜程度不同而时间不同）

（5）启动并等待熏显流程结束，其后使用DCS-4拍照系统荧光观察和拍照。

2 结果

2.1 荧光502粉末和502胶水直接熏显的效果比较

先使用荧光502粉末和MVC3000型熏显柜熏显，熏显完成后更改MVC3000型熏显柜的设置，将温度档由230℃改设为120℃后，再使用502胶水进行熏显。待熏显结束后，直接在白光或日光下观察和拍照，实验表明两种以氰基丙烯酸乙酯为主要成分的熏显介质对非渗透性客体表面上遗留的手印均有较好的显现效果，且两者的显现效果基本相同，仅存在很小的差异，也表明新型粉末状荧光502对潜手印在直接熏显后并没有优势。此外，新型荧光502粉末对于深色的非渗透性客体表面上的潜手印有很好的显现效果，而对于浅色、白色或背景颜色复杂客体表面上的潜手印的直接显现效果不明显，在这一点上与普通502胶水熏显手印是相同的。针对不同遗留时间的潜手印，以上两种方法的显现效果也基本相同，仅存在很小的差异，并且两种方法对遗留时间为1d、3d、7d、10 d、15 d和30 d内的手印均有较好的显现效果。两种熏显介质显现潜在手印的效果对比如图1所示。

图1 荧光502粉末和脱水熏显手印效果比较

2.2 一步熏显和二次染色的效果比较

一步熏显和二次染色的方法是针对浅色、白色或背景颜色复杂的客体表面上手印的显现，因而在比较试验中选择了11种常见的浅色、白色或背景颜色复杂的客体来进行比较分析。先使用荧光502粉末和MVC3000型熏显柜进行熏显，熏显完成后更改MVC3000型熏显柜的设置，将温度档改设为120℃后再使用502胶水进行熏显。待熏显结束和聚合物固化完全后分别使用罗丹明6G和BBD染色液进行染色，使用罗丹明6G染色后在530 nm的绿光下进行观察和拍照，BBD染色后使用450nm蓝光进行观察和拍照。

2.2.1新型荧光502粉末与502胶+罗丹明6G染色显现手印的荧光效果比较

图2为各种不同的非渗透性客体表面上手印的显现效果，该图中手印的遗留时间为15 d。荧光502粉末对于彩色塑料盘效果很差，只能显出一定的轮廓，几乎无细节特征；而502胶+罗丹明6G染色法能够较好的显出其表面的手印，且纹线比较清晰，效果明显优于荧光502粉末；对于白色塑料盘，使用502胶+罗丹明6G染色法显现手印的效果优于新型荧光502粉末；对于雕牌洗衣粉袋，荧光502粉末的显现效果优于罗丹明6G染色法；对于白底红字塑料袋和可口可乐易拉罐，两种方法均能将白色部位手印纹线显出，对于红字部位由于背景荧光与罗丹明6G的荧光均为红色，从而产生干扰不能观察到荧光手印纹线，而荧光502粉末能将其显出；对于铜板杂志封面纸，两种方法均能显出纹线连贯清晰的手印，且罗丹明6G染色的效果较优。两种显现方法对于实验所选的其他客体表面上手印的显现效果基本相同，且显现效果均十分明显，手印纹线连贯清晰，细节特征显著。

表1为荧光502粉末和502胶+罗丹明6G染色法对于不同客体及其表面上不同遗留时间的显现效果。在各类客体表面遗留时间为1 d、3 d、7 d、15 d和30 d的潜手印中，白色和背景颜色复杂的陶瓷以及白色和透明塑料袋表面上的手印，两种方法均有较好的显现效果，且效果基本相同；彩色塑料盘表面上的手印，使用荧光502粉末均几乎无荧光效果，或荧光效果被背景荧光干扰，而罗丹明6G染色能克服干扰使手印以荧光显出。

图2 一步熏显和二次染色显现效果比较

表1 对于不同客体表面上不同遗留时间的手印显现效果比较

2.2.2新型荧光502粉末与502胶+BBD染色显现手印的荧光效果比较

图3为各种不同的非渗透性客体表面上手印的显现效果，该图中手印的遗留时间为15 d。两种方法对于彩色塑料盘效果很差，只能显出一定的轮廓，几乎无细节特征；对于白色塑料盘，使用502胶+BBD染色法显现手印的效果优于新型荧光502粉末；对于雕牌洗衣粉袋，荧光502粉末的显现效果优于罗丹明6G染色法；对于白底红字塑料袋，两种方法均能将白色部位手印纹线显出，白底红字塑料袋的红色部分由于背景产生的红色荧光特别强，以致荧光手印造成干扰；对于铜板杂志封面纸，两种方法均能显出纹线连贯清晰的手印，且BBD染色的效果较优。两种显现方法对于实验所选的其他客体表面上手印的显现效果基本相同，且显现效果均十分明显，手印纹线连贯清晰，细节特征显著。

表2为荧光502粉末和502胶+BBD染色法对于不同客体及其表面上不同遗留时间的显现效果。两种方法均能显现出在各类客体表面遗留时间为1 d、3 d、7d、15d和30d的潜手印，且效果基本相同。

图3 一步熏显和二次染色显现效果比较

表2 对于不同客体表面上不同遗留时间的手印显现效果比较

3 结论

（1）直接熏显后进行比较，可以得出两种以氰基丙烯酸乙酯为主要成分的熏显介质对非渗透性客体表面上遗留的手印均有较好的直接显现效果，且两者的显现效果基本相同，仅存在很小的差异，表明新型粉末状荧光502对潜手印在直接熏显后并没有优势。

（2）比较实验表明，新型荧光502粉末粉末对大多数非渗透性光滑客体表面上的潜手印均有很好的显现效果，直接在450 nm蓝光的激发下就有很好的荧光效果，手印呈黄色或黄绿色荧光显出，具有很高的鉴定价值。尤其是对浅色、白色、透明以及背景颜色复杂的客体上的潜手印有很好的荧光显现效果，但产生的荧光强度一般略弱于罗丹明6G染色和BBD的强度。

（3）尽管一步熏显和二次染色这两种方法的显现效果因检材及其表面上潜手印的遗留时间不同而存在一些差异，但总体上来说，二者的显现效果基本相同。

（4）新型荧光502粉末在蓝光激发下对反光性很强的白色釉面陶瓷盘的显现效果不十分明显，而使用罗丹明6G和BBD染色后手印荧光强于白色陶瓷盘的背景荧光，因而能很好的将手印显出。

（5）客体背景荧光特别强会干扰手印的荧光效果，用BBD溶液染色虽然产生的是黄色荧光，但其仍然不能避免强烈的红色背景的干扰。

4 分析与讨论

（1）本次实验是在确定了新型荧光502粉末最佳的熏显温度、相对湿度、浓度以及熏显时间的基础上进行的改进研究，充分考虑了遗留客体表面的性质及遗留时间的因素，准确性极高。实验结论表明，基于PolyCyano UV粉末的一步荧光502手印显现新技术，具有一步熏显操作简便、显现时间短、无需二次染色增强、不破坏生物检材、显现效果明显等特点，适合推广使用。

（2）荧光502粉末对于存在红色部分的客体表面上手印的显现效果并不理想，但要强于罗丹明6G染色法，因为罗丹明6G的荧光颜色被背景的红色覆盖，进而不能很好地区别出来；BBD染色法的显现效果与荧光502大致相当，能显出红色部分的手印。

（3）荧光502粉末仅在有手印纹线出附着，不影响手印纹线与客体表面周围环境的关系，可以为手印检验、鉴定保留完整的信息，为侦查破案提供更加充分的线索；而使用502胶熏显+荧光染料染色，不仅会破坏遗留手印部位的特征和生物检材，而且染色和漂洗会严重掩盖或破坏手印与周围其他痕迹、物品或物质的关系。此外，一步熏显操作较为简便，二次染色要求操作者对检材的性质、溶液的浓度以及操作技巧有很好的把握。

（4）对于背景颜色复杂的客体表面的潜手印，在使用蓝光作为激发光源时，有部分纹线由于背景荧光的干扰导致不能显出或不能很好的显出时，可以使用长波紫外线进行激发来消除背景的干扰。

（5）综上所述，PolyCyano UV粉末可以作为一种显现非渗透性光滑客体表面上潜手印的常用方法，尤其适用于浅色、白色、透明以及背景颜色复杂的非渗透性或半渗透性客体表面潜手印的显现，并且显现效果并不弱于二次染色的方法，更重要的是使用新型荧光502粉末进行一步熏显不引入有机溶剂，不会引起502聚合物的溶解或造成破坏，确保了纹线及其细节特征不被损坏，也不会破坏脱落细胞等生物检材，也避免了染色后因漂洗不当造成手印纹线被冲掉的可能。

（6）今后的研究重点可以放在提高荧光502粉末的荧光强度，或对其进行添加和改造拓宽其光谱范围，增强其选择吸收性上来，并对该粉末进行全面深入的应用研究。

参考文献：

[1]罗瑞彪.疑难手印显现[M].北京：群众出版社，2005：154-171.

[2]王桂强.指印的光学显现和照相技术[M].北京：群众出版社，2001：161-173.

[3]Hahn W，Ramotowski R.Evaluation of a novel one step fluorescent cyanoacrylate fuming process for latent print visualization[J].Forensic Ident，2012，（3）：277-296.