新型高真空一步式荧光502有效显现疑难手印的应用研究

梁彦林，张 赟，任丙振，刘文斌，周光磊

（1.上海市公安局刑事科学技术研究管理中心 上海市现场物证重点实验室，上海200083；2.上海市刑事科学技术研究院，上海 200083；3.司法鉴定科学研究院 上海市司法鉴定专业技术服务平台，上海200063）

502手印显现法因其灵敏度高、显现速度快、适用范围广及特征反映性好等优点是非渗透、半渗透性客体表面潜在手印显现主流技术。但在实践中，遇白色、浅色、花色、反光、粗糙及陈旧等客体如毒品小包装塑料袋、毒品包装锡箔、胶带、多色广告纸、麻面塑料等，显现生成物反差弱、纹线浅淡，难以提取检验。通常需特种光、粉末（如磁粉、荧光粉刷显、PolyCyanoUV粉末高温熏显）及染色剂（如罗丹明6G、BBD、基黄 40、靛蓝）等方法二次增强处理。但二次增强染显会影响纹线细节特征，降低脱落细胞残留量，经验主导、操作繁复。其中，罗丹明6G等荧光剂致癌，对人体有害；PolyCyanoUV粉末无需502胶参与反应，实现了熏显与荧光染色同步，但实践中显现所需温度达260℃以上，国内现有502熏显柜难以达到要求，因无聚合反应，与手印结合度低，所显纹线较淡、荧光效果弱，适用范围有限，背景易出现干扰点。

Lumicyano试剂系一种全新的502胶荧光熏显增强技术，彻底改良了“502”胶熏与荧光物质的结合方式，黏胶与染色剂可完全混合相溶，在一定温度条件下可同时蒸腾，一步完成显现及染色，荧光明亮、效果稳定。Lumicyano试剂系双组分应用方式，包括Lumicyano溶液及Lumicyano粉末。lumicyano溶液主要成分为特制502胶水，流动性好，透明有刺激性气味，分子式C6H7NO2，分子量125.13，浓度大于99%。Lumicyano粉末是关键组分，无味红色颗粒状，显微观察为大小各异呈堆积状的半透明片状晶体，主要成分为荧光染料，分子式C4H5ClN4O，分子量160.56，浓度大于95%，溶解性好（图1）。其显现条件常规502熏现柜均可满足，所显手印激发荧光需蓝绿青色光即500±20nm、蓝色激光即460nm、绿色激光即532 nm及紫外光即325 nm，多数品牌的多波段光源的蓝绿光，配以橙色滤镜，即可获得到很好的荧光效果，简单易行，对人体损害小。

在高真空环境下，502单体分子能保持稳定的方向，不受其他气体分子的碰撞干扰，直接飞向被显现物体表面，其平均自由行程度显著增加，在短时间内可迅速实现与人体手印物质均匀、完全结合而生成固态聚合物，显著提升了常压显现的效果及速度，有效解决了显现时间长、显出纹线颜色浅淡等问题。鉴于此，本文将Lumicyano试剂显现技术应用于高真空环境中，将增温加湿与真空自动化控制技术有机结合，实验证明成倍增强了手印组分与Lumicyano试剂中502单体的聚合正反应，所显印纹浓度及完整度显著改善，荧光范围增大。该方法适合各类非渗透、半渗透性客体手印显现，荧光性能强，较传统常压502熏显有更高的特征反映能力，极大降低了胶熏过度的风险；可与DNA检验兼容，不会影响脱落细泡提取；整体显现时间明显缩短。目前，国内刑事技术部门对Lumicyano显现技术的研究较少，本文对该技术进行了系统的创新应用实验，通过采用常压及真空熏显柜进行Lumicyano试剂应用比较研究，使用单因素实验设计研析最佳条件、用量及时效性等，拓展了适用范围，优化显现效果。

本文紧密结合案件实际，优化传统502显现手印技术，有效集成新方法及手段，探索实用、稳定的物证检验鉴定新技术，显著改善疑难手印显现效果，满足实战需求。

图1 Lumicyano粉末微观结构及主要成分分子式

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

Lumicyano显现试剂（法国CST公司）、去离子水（H0027249）、罗丹明 6G染色剂（南宁鹰扬公司）、荧光粉末（杭州银羽箭公司）、真空502手印熏现柜（上海凌鸥光电公司）、MVC系列型手印熏现柜（英国法司特公司）、柯莱滤色镜（北京瑞源公司）、PL500多波段光源（澳Rofin公司）、电子天平、竹镊、药匙、手套口罩、D810单反相机（尼康）、翻拍架等。

1.2 样本制作

在干燥的白色陶瓷、玻璃、胶带、白色捆扎带、锡箔纸、半透明及白色塑料袋、彩色铜版纸、热敏纸、金属片、白色电脑桌、白色窗框、白色外墙塑料排水管等客体表面由同一人分别捺印汗潜手印样本，压力适中，妥善保存，作为新鲜样本。对部分样本保存5日，作为陈旧样本。

1.3 实验步骤

（1）使用电子天平称取适量的Lumicyano粉末均匀铺在蒸发皿底部，应避免出现大颗粒，可用药匙压碎块状物，操作完毕后立即盖上粉末瓶盖，以免空气中水分侵入。

（2）将Lumicyano溶液滴入蒸发皿中以溶解粉末，用量考量显现空间容积等，水平晃动使粉液迅速均匀混合并铺满底部，粉末应完全溶解并避免出现气泡。

（3）分别使用MVC系列手印熏现柜（常压）、真空502手印熏现柜熏显，设置合适的温湿度及显现时间，放置蒸发皿及样本后密闭容器，抽取真空度约至-1 000 mbar，启动熏现程序，进行对比实验。

（4）熏显完毕后，关闭抽真空，及时取出样本，避光保存，在24 h内完成对所显手印的固定，不可长时间处于高温环境中，若冷藏样本荧光效果会保持更长时间。

（5）选用多波段光源的蓝绿光即450～510 nm或蓝光420～470 nm照射已显样本，光强度高而纯为宜，配以橙色滤镜，即可获得到荧光效果反映良好的手印。

（6）使用常压502熏显方法显现手印样本，对其采用荧光粉末及罗丹明6G染色，照相提取，进行对比实验。

1.4 对比实验研析

经超景深显微镜200倍成像，对同一手印样本同一特征位置观察比对，Lumicyano试剂所显手印显示高聚物纹线荧光物质堆积多且均匀，纹线特征表现力强，纹线边缘饱满无毛刺，较好反映出肤纹的原始形态，表明荧光染料和粘合剂聚合物实现了共同沉积，聚合物与荧光基团紧密相连，亲和力强，确保了足够的信号噪声比并获得大量荧光标记，而小离沟部位无荧光干扰物质，背景与印纹完全分离，汗孔等三级特征处无不良填充物。聚合物的聚酯纤维生长是水分子和光聚合引发剂的蒸汽-液体-固化过程，在纤维的顶端Lumicyano试剂形成的复合型聚合物纤维所引发的荧光反应不干扰聚合全过程。而荧光粉末二次刷粉染显的502所显手印样本，印纹边缘毛糙，粗细不匀，粉末堆积不规则，造成印纹内部凹凸、断续的结果，荧光亮度较低；罗丹明6G二次冲洗染显的502所显手印样本的背景荧光物质附着过量，由于极性试剂的参与，印纹迅速干燥收缩，造成液体冲刷干涸痕迹明显，破坏了印纹的原始形态，同时液体的流动冲淡了所显纹线的原有效果，造成印纹的断离而形成伪特征。Lumicyano试剂所显手印较传统502荧光染色方法荧光表现力强，特征位表现突出，有效克服背景干扰，达到了很好的显现效果。

在-1 000 mbar的真空及合适温湿度环境中，Lumicyano 502单体分子不会受到其他气体分子的碰撞，其平均自由行程加大，并可保持较稳定的飞行方向，直接接触被显现物内外表面，单体穿透力增强，可迅速、均匀地与汗液物质结合生成固态聚合物，从而显现出更加清晰的潜在手印痕迹纹线；对于陈旧、表面折皱、亚光及背景干扰色严重类疑难客体，可实现最大化保持物证原有状态显现。而常压Lumicyano显现缺乏必要的正反应条件，易导致显现手印纹线过程长、客体表面显现效果浅淡等问题，对于折皱、粘连及团状等物证内外表面潜在痕迹无法较好地显出，往往需要破坏物证原始状态才能进行处理，效果较真空环境显现存在差距。

1.5 关键因素实验研析

采用单因素实验设计方案，依次使基础条件的一个因素改变，其他可控因素不变，通过列表比较显现效果，从而得到每个条件因素的最佳水平，进而得出Lumicyano试剂显现不同类型客体的最佳实验条件，为工作实践提供准确依据。

1.5.1 粉液配比最佳浓度及用量

粉液配比浓度即Lumicyano粉末溶于Lumicyano溶液的浓度，浓度考量与手印载体性质及遗留时间相关，在相同的显现时间内对不同浓度试剂分别测试，比较试剂蒸发效果，研究确定最佳浓度，达到最佳荧光强度，以降低熏显损耗及缩短熏显时间，确保实验安全高效并节约成本。实验结果见表1，均在实验室条件下得出仅作参考。

表1 粉液浓度变化显现效果 （%）

试剂用量考量与不同显现容积及样本数量有关，在相同的粉液配比浓度下对不同容积熏现柜分别显现测试，比较样本显现效果，研究确定不同条件下最佳用量，以制定不同需求显现时最优方案。MVC1000、MVC3000、MVC5000 及真空 502 手印熏现柜显现容积为80、170、650、2000 L及。经多次实验验证，Lumicyano试剂用于MVC1000显现新鲜样本约0.84 g，陈旧样本约0.864 g；MVC3000显现新鲜样本约0.935 g，陈旧样本1.015 g；MVC5000显现新鲜样本约1 g，陈旧样本约1.12 g；真空502手印熏现柜显现新鲜样本约0.42 g，陈旧样本约0.432 g为宜。

1.5.2 显现最佳温湿度及时长

合适的显现温湿度将促使Lumicyano试剂在密闭容器中充分挥发并自然分散，加快分子热运动及化学反应速度，避免蒸腾不完全或过分胶化，实验结果见表2～3；合适的显现时长则需充分考虑样本新旧及干湿程度，确保试剂无残余成分结晶固化，提升显现效能，实验结果见表4。在相同的试剂用量、浓度条件下试剂对不同温湿度及时长分别测试，比较试剂蒸发效果，研究确定最佳显现条件。均在实验室条件下得出仅作参考。

表2 温度变化显现效果 （℃）

表3 湿度变化显现效果 （RH%）

表4 显现时长变化显现效果 （min）

2 显现效果对比（图2～19）

图2 Lumicyano试剂真空显现效果

图3 罗丹明6G二次染显效果

图4 荧光粉末二次染显理效果

图5 真空（左）与常压（右）效果比较（玻璃）

图6 真空（左）与常压（右）效果比较（铜版纸）

图7 真空（左）与常压（右）效果比较（捆扎带）

图8 玻璃表面显现效果

图9 画报纸表面显现效果

图10 塑料表面显现效果

图11 毒品包装软锡箔纸面显现效果

图12 陶瓷曲面显现效果

图13 不锈钢刀具表面显现效果

图14 白色PVC物面显现效果

图15 胶带粘面显现效果

图16 胶带正面显现效果

图17 粗糙物面显现效果

图18 热敏纸面新鲜样本显现效果

图19 热敏纸面陈旧样本显现效果

3结果与分析

Lumicyano试剂在真空条件下显现手印激发荧光强度高，能很好地克服背景原色及自有荧光干扰，保持所显手印的完整性。浅色软质锡箔纸为常见毒品、不明粉末等物品包装物，因表面易形变及反光的性质，502熏现后一般较难提取而成为疑难客体，Lumicyano试剂能充分着色502反应生成物，确保荧光物质最大化停留在形变的物面上，使印纹达到连贯的效果；玻璃、陶瓷、金属、胶带正面等光滑客体所显的手印效果更为充分、完全，视觉效果佳；画报纸、热敏纸等半渗透性客体背景颜色及成分较复杂，Lumicyano试剂所显手印连贯、纹线层次感强，完全克服多色背景的影响；常见快递纸箱白色捆扎带表面纹理粗糙，Lumicyano试剂所显手印有效克服粗糙质地干扰，特征反映良好；胶带粘面常用墨水染显，Lumicyano试剂简化了显现流程，实现与手印组分的完全反应，从而无需破坏粘合物原始状态；对于陈旧性客体，Lumicyano试剂显现较灵敏，保存5日的样本仍可显出，荧光明亮。实验研究表明，高真空Lumicyano试剂一步式荧光熏显作为新式502显现应用技术，改进了502显现的单一色差，简化了传统502染色步骤，高真空促使Lumicyano组分显现能力显著增强，荧光物质对聚合物实现自动附着，更为灵敏、充分，印纹显现细节反映良好，荧光明亮，很好地解决了背景干扰、印纹浅淡等问题，适合现场常见的大量半渗透、非渗透性客体，与DNA检验兼容性较好，切实提升了现场关键痕迹物证采集能力，有效应对物证检验工作面临的新挑战，为广大基层实践提供新的技术支撑。

高真空Lumicyano试剂一步式荧光熏显须在正确的温湿度环境中进行，当温度不达标时，Lumicyano粉液将受热发生副反应产生杂质，逐渐固化无法充分挥发，失去效用（图20）；当湿度不达标时，Lumicyano粉液会受热失水干涸，影响正常聚合反应，固化后在遗留物中残留大量气泡，失去效用（图21）。Lumicyano试剂须保存在避光、干燥及常温的环境中，防止其受潮结块变质，失去效用。反应残留物呈橙红色，大量附着在熏显柜内（图22），易造成交叉污染，应及时清洁，可采用适量丙酮、乙醇、低浓度乙酸及温水分别擦拭清理。

图20 温度不达标效果

图21 湿度不达标效果

图22 反应残留物