物理显影液与油红O显现纸张上手印的效果评估

王明超，王丹华

（铁道警察学院，郑州 450053；2.重庆市巴南区公安分局，重庆 401320）

物理显影液与油红O显现纸张上手印的效果评估

王明超1，王丹华2

（铁道警察学院，郑州 450053；2.重庆市巴南区公安分局，重庆 401320）

目的 纸张作为犯罪现场经常遇到的一种客体类型，经常会遗留有油脂手印或油汗混合手印，物理显影液和油红O是显现此类手印的两种可行的方法，能够与手印遗留物质中的油脂成分发生结合，将纹线染色从而达到显现的目的，但未得到推广和使用，本文旨在对两种方法的显现能力进行比较考察，为该手段在刑事技术工作中的使用提供参考依据。方法 选取复印纸、胶版纸、热敏纸、压敏纸、牛皮纸、报纸等常见的纸张作为实验的样本，在每种纸张上使用连续捺印的方法遗留手印，将手印样本从纵向一分为二，分别用于油红O和物理显影液显现的比较。结果 油红O和物理显影液显现手印的效果受到样本遗留条件、溶液处理环境、操作条件等多种因素的影响，两种溶液中显色粒子与手印遗留物质成分的结合关系存在差异、显现手印的原理不同；同时，通过从溶液配制环节、显现操作环节以及最终的显现效果方面对两种方法进行比较，发现油红O方法比物理显影液有优势。结论 油红O方法相对物理显影液有优势，具有较好的应用前景。

潜在手印；手印显现； 油红O； 物理显影液；渗透性客体

潜在手印的中介物质成分是其得以显现的重要物质基础［1］，除了手掌自身分泌的汗液成分之外，油脂也是常见的一种中介物质成分。手印显现技术发展到今天，针对油脂手印或者油汗混合手印的显现方法也有许多，一方面是利用油脂自身的荧光特性，使用光学检验的方法［2］；另一方面是利用油脂不溶于水的特性，选用能够与油脂结合并将其染色的脂类物质将纹线部位染色，进而达到显现的目的。其中，物理显影液（physical developer，PD）和油红O（oil red O，ORO）两种方法是已被国内外证实行之有效的两种方法［3，4］，但是至今在国内却很大程度上还停留在理论研究层面［5-8］，未能在实际工作中得以推广和使用，鉴于两种方法显现渗透性纸张上油脂手印的相同点［9，10］，而各种形式的纸张又是犯罪现场常见的油脂手印的载体，为了充分发挥其显现潜力，帮助解决实际办案中遇到的难题，有必要通过比较实验的方法进一步对两种方法的显现原理以及显现效果做出综合评估，为刑事技术人员使用此类方法提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 显现原理

1.1.1 物理显影液显现手印原理

物理显影液（PD）是一种含银的水基试剂，溶液中的银离子在氧化还原溶液的作用下还原成单质银，其化学反应方程式为Ag++Fe2++H3Cit=Ag+FeCit+3H+（这里的H3Cit表示柠檬酸，Cit3-即负三价的柠檬酸根离子）［11］。单质银在柠檬酸根离子和表面活性剂的作用下，并不迅速沉淀，而是形成胶质银悬浮在溶液中。手印物质中的油脂成分对溶液中的胶质银有吸附作用，当遗留有手印的客体浸入物理显影液中时，胶质银遇到油脂成分，会先在手印上有油脂的部位形成银核。银核激发物理显影，促进银离子的还原反应向着正反应方向进行，胶质银在银核处聚集，形成一个个银球，从而显现出灰黑色的手印纹线。

1.1.2 油红O显现手印原理

油红O（ORO）是一种脂溶性染料或者说是脂肪染色剂，其他名称为1-［2，5-二甲基-4-（2，5-二甲基苯偶氮）苯偶氮］-2萘酚、苏丹红5B、溶剂红27。分子式：C26H24N4O，分子量为408，其结构式见图1。ORO作为脂肪染色剂，从其分子结构上来说，有一部分结构负责与脂肪结合，有一部分结构负责将脂肪染色。简单的说，脂肪染色剂就是通过溶解在脂肪中从而使脂肪带色。油红O分子中的氮氮双键、芳香环发色团与羟基助色团决定了它所吸收的可见光波长为518 nm［12］，从而使得油红O本身呈红色，用它来染色也就将脂肪成分染成红色。在用油红O染液显现手印时，染液中的油红O分子进入手印中的脂肪成分使脂肪带色，从而使手印纹线呈红色显出。

图1 油红O分子结构式Fig.1 Molecular structure of Oil Red O

1.2 材 料

1.2.1 实验器材与药品

量筒、烧杯、镊子、玻璃棒、电子天平、磁力搅拌器、NIKON D70数码相机- 60 mm微距镜头（日本尼康公司）；硝酸铁、硫酸亚铁铵、柠檬酸、烧杯、蒸馏水、十二烷胺乙酸盐、吐温20、硝酸银、马来酸（顺丁烯二酸）、油红O、甲醇、氢氧化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠。

1.2.2 样本制作

选用白色复印纸、粉色复印纸、厚牛皮纸、薄牛皮纸、传真纸、热敏纸、压敏纸、报纸、胶版纸、稿纸等10种纸张作为手印遗留客体，将每种纸张裁剪为长16 cm、宽4 cm 的纸条，沿每张纸条的纵向中轴线用铅笔标画出来， 再将纸条纵向分为5个手印捺印区，随机挑选八位志愿者在用手轻轻触摸过面部或者额头，分别在各类纸张上连续按捺5枚手印，放置1 天后显现处理。手印显现前从中间剪开，一半用油红O染液处理，一半用物理显影液处理。

1.2.3 溶液配制

物理显影液：① 氧化还原液配方：取硝酸铁30 g、硫酸亚铁铵160 g 、柠檬酸20 g放入1000 mL烧杯中，加入蒸馏水900 mL 搅拌使其完全溶解备用。该氧化还原液应当密闭保存，以防氧化；② 表面活性剂：取十二烷胺乙酸盐3 g、吐温203 mL，溶于900 mL去离子水中制成溶液备用；③ 硝酸银溶液：取硝酸银10 g 溶于50 mL 蒸馏水中制成溶液避光保存备用；④ 马来酸溶液：取马来酸50 g 溶于1000 mL 蒸馏水中制成溶液备用。将以上4种溶液分别配制好后，先量取90 mL 的氧化还原溶液倒入干净的烧杯中，然后加入4 mL浓缩表面活性液，充分搅拌约5 min后再加入5 mL 硝酸银溶液，充分搅拌约5 min，即配制成显现工作液。该工作液寿命的长短与外界条件（如温度高低、密闭程度等）有关，通常约为1~2周，可保存在棕色玻璃试剂瓶中。

油红O溶液：① 油红O染色液配方：取1.54 g油红O溶于770 mL甲醇，搅拌均匀，配成油红O甲醇溶液；取9.2 g NaOH溶于230 mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解，配成NaOH溶液。将上述两种溶液混合均匀后，过滤，配成油红O甲醇染液，置于棕色瓶中避光保存。② pH7缓冲液配方：取15.6 g磷酸二氢钠溶于400 mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解。取26.6 g磷酸氢二钠溶于600 mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解后与上述溶液混合均匀即可。

1.3 方 法

实验前，分不同的手印遗留时间段，将收集的所有手印样本沿中轴线裁剪，分别用于两种方法的显现。

1.3.1 油红O溶液处理样本

样本左半部分用油红O方法显现。显现时，先将样本在油红O甲醇染色液中浸泡5 s左右后取出，然后在pH7缓冲液中进行漂洗，直至背景颜色变淡，手印纹线凸显，取出后在空气中晾干。

1.3.2 物理显影液处理样本

样本右半部分用物理显影液方法显现。显现时，先将检材浸入马来酸溶液中进行预洗，直至纸张内部全部渗透溶液；然后将检材取出在蒸馏水中进行清洗；再将清洗过的检材放入配置好的工作液中进行浸泡显现，待有手印纹线显出后将检材取出，在置于干净的蒸馏水中进行漂洗，最后取出晾干即可观察并拍照固定。

1.3.3 样本手印评分标准

将显出的手印按照清晰度分为3、2、1、0共四个分值等级。3分：纹线细节特征清晰，有鉴定价值；2分：有足够多的纹线细节特征可供比对；1分：有一些可辨特征，但质量、数量均不足以进行比对；0分：无法显现，看不见纹线，看不到细节特征。分别统计出不同遗留时间段、不同等级的手印数量。

2 结 果

2.1 显现原理分析

物理显影液和油红O方法都适用于渗透性纸张上的潜在手印尤其是油脂成分丰富的手印的显现，油脂的疏水性也使得对于水浸泡过的潮湿渗透性客体，也同样可以使用这两种方法进行显现，这是二者的相同之处。不同之处在于：物理显影液显现手印时，通过化学反应生成用于显色的银粒子后，利用手印物质对显色银粒子的物理吸附使其覆盖在手印物质上面，由于手印物质处沉积的银粒子多余客体其他地方的银粒子，所以手印纹线能以较大反差呈现在客体上；而油红O显现手印时，用于显色的油红O分子进入手印物质中，并溶解在其中的脂肪成分中，由于油红O在脂肪中的溶解度大于在客体其他物质中的溶解度，所以使手印纹线以较大反差呈现在客体上。两种显现方法的显色粒子与手印物质的关系见图2。

2.2 操作流程分析

从溶液的配制过程来看，物理显影液配制过程较为复杂，其工作液主要由氧化还原液、马来酸溶液、表面活性剂和硝酸银溶液按照一定比例混合配置而成，每种溶液配制时都需要保证试剂完全溶解，使用的容器也要保证完全清洁，对操作条件要求较高，耗时较长；油红O溶液处理手印的时候会将背景染色，所以需要配制染色液和pH7缓冲液，先对待显客体染色，之后用缓冲液进行背景的脱色处理，染色液的配制不能保证油红O完全溶解，可以在充分搅拌均匀后使用定性滤纸过滤，不会影响显现效果，整个溶液配制过程简单，耗时较短。

图2 物理显影液显现法（左）和油红O显现法（右）中显色粒子与手印物质关系Fig.2 Reactions between color particles and fngerprint's residues by way of PD（left）and ORO（right）

从样本处理的过程来看，物理显影液方法需要将样本依次在马来酸、蒸馏水、工作液、蒸馏水等溶液中进行浸泡处理，耗时较长，手印纹线显出速度较慢；油红O方法的操作相对简单，只需染色和漂洗两步即可完成，耗时较短。

2.3 显现效果比较

本实验主要用物理显影液及油红O显现法对实验室常见的几种纸张上的油汗混合手印进行显现处理，并根据手印评分标准对这两种方法在不同质地的纸张上的手印显出率及显现效果进行统计，并做出科学合理的比较。从总体比较来看，在选用的10种渗透性客体上，油红O的显出率及显现效果均好于物理显影液（见表1）。

对于本实验中遗留1 天的手印样本显现效果而言，物理显影液在光滑的、结构致密的纸张上，显现效果较好，如胶版纸、复印纸、厚牛皮纸等；而油红O的显现效果与纸张本身质量关系较大，主要受手印遗留物质中脂肪成分的影响（见图3）。造成这种现象的原因主要是这两种方法显现手印的原理不同：物理显影液是利用银粒子在纹线表面沉积来显出手印，或者说是利用手印物质对银粒子的吸附来显出手印，在这样的原理下，客体表面越光滑，结构越致密，银粒子就越能均匀的吸附在手印纹线上，使纹线清晰，反差明显；如若客体表面粗糙、多孔，银粒子沉积不匀，显出的手印纹线不够细腻，质量则不佳。而油红O显现法是利用染液中的油红O分子进入手印物质中的脂肪成分，使脂肪着色来显出手印的，只要遗留的手印中含有脂肪成分，就能将其显出，显出的手印质量与手印遗留的质量相关。

表1 油红O方法和物理显影液显出不同等级手印数量分布Table1 The quantity and quality of fngerprints developed by ORO and PD on different objects

图3 油红O（样本左侧）与物理显影液（样本右侧）显现不同纸张上手印效果比较。（A为彩色复印纸，B为白色复印纸，C为稿纸，D为厚牛皮纸，E为胶版纸）。Fig.3 Effect on different papers by ORO（left half）and PD（right half）methods using the “split print” approach.A： color copy paper； B：copy paper; C: scratch paper; D: chick kraft paper; E: offset Paper.

在实验中发现，用油红O显现诸如热敏纸、传真纸之类的热敏纸上的手印，由于每个厂家的生产工艺不同，致使油红O对不同品牌热敏纸上的手印的显出率差别较大。而且热敏纸与胶版纸这两种纸张生产工艺特殊，其表面的涂层极易被油红O染成红色（见图4），总体看来，物理显影液方法显现此类纸张上的潜在手印效果要优于油红O方法。在显现这两种纸张上的手印时要特别注意，时刻关注显现情况，以免因背景污染严重，错失最佳显现效果。

图4 油红O与物理显影液显现手印效果比较。A为热敏纸，B为胶版纸；样本左侧用油红O方法显现结果，样本右侧用物理显影液显现结果。Fig.4 Effect of different methods using the ‘split print’ approach.A: ORO (left half) vs.PD (right half) on thermal paper; B: ORO (left half) vs.PD (right half) on offset paper.

3 讨 论

对于物理显影液而言，试剂与药品的质量、所用器皿的洁净程度、操作者操作过程的规范程度等，都可能会成为影响其显现过程中化学反应进行程度的因素，这就导致了物理显影液显现法的显出率和显现效果在现阶段极不稳定；物理显影液显现过程中，物理吸附阶段银粒子是否能够均匀的吸附在手印纹线上，决定了其显出的纹线是否清晰、反差是否明显，所以对于表面较光滑的、结构较致密的渗透性客体上的手印而言，物理显影液显现效果好。而油红O显现法，由于影响油红O分子在油脂中的溶解度的因素相对较少，所以只要遗留的手印物质中含有油脂，均会使其呈现出红色，而由于油脂在渗透性客体内会有渗透扩散现象，所以油红O显现处理出的手印要及时固定，以免因手印物质中的油脂渗透扩散而变糊，一般而言，渗透性越好的客体上显出的纹线扩散、变糊越快。所以，在显现过程中应充分把握好影响显现效果的因素，促成有利因素的形成、避免不利因素的阻碍，达到显现效能的最大化。

物理显影液和油红O作为显现油脂手印的两种方法，有其推广和使用的前景，同样，也有许多值得研究的空间。本文的研究仅仅是针对多种纸张进行了实验考察，还可以对潮湿的客体上遗留的油脂手印进行考察；同时，伴随科技的发展，将会有更多的手印显现技术补充进来，在选择越来越多的情况下，如何科学合理地将多种方法进行优化组合，有序地使用多种方法对同一手印进行处理，发挥手印显现技术的总体优势，将成为手印显现技术研究的一大趋势，所以，物理显影液和油红O方法如何有效发挥自身的优势也需要在完善自身的同时考虑与其他显现方法的有机结合，从而发挥自身的最大显现优势。

［1］ 刘国民，武装，熊肃，等.油脂减层手印提取的实验研究 ［J］.刑事技术，1999(6):26-27.

［2］ 蔡立红.荧光显现手印新技术综述 ［J］.广东公安科技，2001(2): 34-35.

［3］ Beaudoin A.New technique for revealing latent fngerprints on wet, porous surfaces: oil red O ［J］.J Forensic Identification, 2004,54(4):413-421

［4］ Rawji A, Beaudoin A.Oil red O versus physical developer on wet papers：A comparative study ［J］.J Forensic Identifcation，2006,56(1):33-55.

［5］ 马荣梁，王桂强，常柏年.手印显现物理显影液的研究 ［J］.刑事技术，1999(3):7-10.

［6］ 罗亚平，王跃，杨蕾.物理显影液显现渗透客体表面血潜手印方法研究 ［J］.刑事技术，2004(2):13-14.

［7］ 梁彦林.物理显影液显现汗潜手印的再研究 ［J］.刑事技术，2009(5):9-12.

［8］ 闵祥广，常柏年，马荣梁，等.纸张上手印的DFO-茚三酮-物理显影液系列显现方法研究 ［J］.刑事技术，2009(5):9-12.

［9］ 王丹华，罗亚平.油红O显现手印配方中各物质的作用验证 ［J］.刑事技术，2011(3):10-13.

［10］ 李华，谢维，常柏年.油红O显现热敏纸上潜在手印研究 ［J］.刑事技术，2007(6):20-22.

［11］ 罗亚平，郭威.指纹学教程 ［M］.北京:中国人民公安大学出版社，2010:129-132.

［12］ Guigui K, Beaudoin A.The use of oil red O in sequence with other methods of fngerprint development ［J］.J Forensic Identifcation， 2007， 57（4）：550-581.

引用本文格式：王明超， 王丹华.物理显影液与油红O显现纸张上手印的效果评估 ［J］.刑事技术， 2015，40（4）:283-287.

Evaluation of Fingerprints Developed by Physical Developer and Oil Red O on Paper Surface

WANG Mingchao1, WANG Danhua2
（1.Railway Police College, Zhengzhou 450053, China; 2.Banan Branch of Chongqing Municiple Public Security Bureau, Chongqing 401320, China)

Objective Paper is frequently encountered in crime scene， with deposited fngerprints containing grease or oil on its surface.Physical developer and Oil Red O， as two effective ways to develop these fngerprints， have been used in case work abroad， both of which can color the friction ridge by combining with substance in fngerprint residues especially the oil or grease， consequently making the latent fngerprint visible.However， the two methods have not drawn enough attention in domestic forensic practice.This paper explores the potential advantage of physical developer and Oil Red O respectively in order to provide a reference for the forensic scientifc research and crime investigation.Methods Natural fngerprints ranging from strong to weak (‘depletion’ prints) selected from eight donors randomly were sequentially deposited on strips of common copy paper, pink copy paper, thick white copy paper, thick kraft paper, thin kraft paper, fax paper, thermal paper, offset paper, pressure-sensitive paper, newspaper and scratch paper.In order to observe the obvious contrast, the ‘split print’ approach was used by cutting the strips from the middle of the developed prints into two parts for physical developer and Oil Red O.Samples treated with physical developer were immersed into the maleic acid, distilled water, the working solution and distilled water sequentially.Those treated with Oil Red O were immersed into the dyeing solution and pH 7 buffer.The developed fingerprints were divided into four grades according to the quality of the developed friction ridges, and the comparison was also based on this scale of score standard.Results The principles of coler reaction by the two solutions differed in the color combination between the particles and fingerprint’s residues left on paper surface.The quantity and quality of fngerprints developed by both Oil Red O and physical developer were affected with sample exposure， the solution processing environment, the operating conditions and other factors.Ten different papers showed different development results.Oil Red O displayed some advantages over physical developer according to the comparison of the solution preparation, operational aspects as well as the fnal results.Conclusions Oil Red O method is superior to physical developer and has good application prospects in fngerprint development.

latent fngerprint； fngerprint development； Oil Red O； physical developer； pervious objects

DF794.1

A

1008-3650（2015）04-0283-05

10.16467/j.1008-3650.2015.04.008

王明超（1987—），男，河南郑州人，助教，硕士，研究方向为痕迹检验。 E-mail: meishanxuri@yeah.net

2014-11-21