毛乃賾，羅亞平

(中國人民公安大學刑事科學技術(shù)學院，北京 100038)

0 引言

在法庭科學領(lǐng)域，盡管近年來DNA物證的使用在不斷增長，但手印仍然是進行人身同一認定的重要物證。人體手掌面花紋形成于皮膚的深層，具有人各不同、終生不變、觸物留痕的特點。潛在手印顯現(xiàn)，是指在保證手印細節(jié)特征不變的前提下，通過增強手印與背景材料對比度以達到手印可視化的過程[1]。在物證檢驗理論與方法高度發(fā)達的今天，手印顯現(xiàn)技術(shù)仍以其成本低廉、便于操作的特點，在法庭科學領(lǐng)域占有一席之地。

DFO是顯現(xiàn)滲透性客體上潛在手印的常用試劑[2-4],它可以與手印物質(zhì)中的氨基酸發(fā)生反應[5],顯現(xiàn)出的手印主要通過光致發(fā)光的方法進行檢測。近些年來，國內(nèi)外對DFO顯現(xiàn)方法的研究逐漸深入，在DFO溶液配方的改進[6-8]、復雜承痕客體上陳舊手印的DFO法顯現(xiàn)、DFO顯現(xiàn)后手印二次處理、熒光采集方法的探究及檢材經(jīng)DFO處理后DNA的提取[9-10]等方面取得了大量成果。然而，國內(nèi)外專家學者以往的研究大多集中于DFO的溶液配制及DFO與其他顯現(xiàn)方法的應用順序上，對于手印檢材的前處理方法卻少有研究，這為DFO顯現(xiàn)方法的進一步改善留下了很大空間。

由于DFO顯現(xiàn)方法具有一步完成、靈敏度高的優(yōu)點，該方法一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便在西方國家的法庭科學領(lǐng)域得到了迅速而廣泛的關(guān)注與應用，2004年國外的一份調(diào)查顯示，DFO顯現(xiàn)法已成為顯現(xiàn)滲透性客體上潛在手印的第二大常用試劑。我國雖然對DFO顯現(xiàn)方法的研究并不晚，但近年的研究進展和推廣速度仍比較緩慢。

1 DFO顯現(xiàn)潛手印的反應原理

潛在手印的檢測方法，包括光學(吸收、漫反射、光致發(fā)光、紫外吸收和反射)、物理(粉末，小顆粒懸浮液，高真空金屬鍍膜)和化學(茚三酮、DFO、1,2-茚滿二酮和京尼平)以及這三類方法的組合[11-12](物理顯影液、碘熏、502膠熏顯)。DFO顯現(xiàn)法作為一種化學顯現(xiàn)方法是因其可以與體液中的大多數(shù)氨基酸發(fā)生反應。在這一過程中，DFO與α-氨基酸及其酯反應，通過形成亞胺，分別得到脫羧甲亞胺葉立德和酯取代甲亞胺葉立德。在有N-甲基馬來酰亞胺存在的環(huán)境下，這些甲亞胺葉立德經(jīng)過內(nèi)過渡態(tài)進行立體有擇的環(huán)加成反應，生成一種淺紫紅色的能夠產(chǎn)生熒光的化合物[13]。

由于通常情況下案件現(xiàn)場遺留的手印中氨基酸的含量較少，所以DFO與氨基酸反應所生成的物質(zhì)的量很少，在普通光源照射下反差較小，但由于該化合物具有熒光特性，實踐中主要利用光致發(fā)光的方法對手印進行觀察和記錄[14]。目前的研究結(jié)果表明：這一化學反應的生成物最大吸收波長在568 nm，其次在470 nm和525 nm。因此，在波長為515～560 nm[15]的藍綠光照射下，透過橙紅色護目鏡可以觀察到很強的橙紅色熒光[16]，從而達到了消除深色、復雜背景干擾的目的。

2 國內(nèi)外DFO顯現(xiàn)法現(xiàn)狀

2.1 反應溶液的配制方法

DFO由Druey等人于1950年首次合成，20世紀80年代后期，DFO顯現(xiàn)法被確定為可能替代茚三酮的手印顯現(xiàn)方法。DFO顯現(xiàn)方法的建立初期，反應溶液的配制方法是在乙酸的環(huán)境下將DFO固體溶解于甲醇溶液中。然后將此溶液加入1,1,2-三氯三氟乙烷(通常被稱為氟利昂113或CFC113)的溶液之中。但在1987年大多數(shù)工業(yè)化國家簽署的“蒙特利爾議定書”關(guān)于禁止CFC(氯氟烴的統(tǒng)稱)的國際條約中，1,1,2-三氯三氟乙烷由于對臭氧層有害而被禁用。

各國學者在之后的研究中，使用了包括庚烷、HFE7100、HFC200mee在內(nèi)的多種不同的溶劑來替代氟利昂。然而不幸的是，當使用無氟溶劑時，DFO似乎無法達到原來的顯現(xiàn)效果。20世紀90年代初，人們開始使用石油醚作為DFO的溶劑，但像正庚烷一樣，一些國家對其可燃性問題提出質(zhì)疑。英國內(nèi)務(wù)部警察科學發(fā)展科(PSDB)的研究人員計劃用含有1,2-反式- 二氯乙烯的HFE7100和HFC200mee兩種溶劑配方對DFO進行進一步實驗。初步實驗結(jié)果表明：這些制劑是成功的，但所使用的1,2-反式二氯乙烯可能依然存在不少問題。

另外，針對熱敏紙利用DFO溶液顯現(xiàn)時會變黑的這一特殊問題，中國學者劉賽等通過改進反應溶液配方：向DFO溶液中加入PVP(聚乙烯吡咯烷酮)的方法，成功顯現(xiàn)出手印，解決了熱敏紙變黑和背景文字或圖案干擾的問題[17-18]。

2.2 顯現(xiàn)后二次處理及與其他顯現(xiàn)方法的使用順序

DFO顯現(xiàn)法公開之前，新西蘭的一組研究人員對DFO與傳統(tǒng)方法的顯現(xiàn)順序進行了研究，結(jié)果表明：DFO可以在茚三酮之前使用，也不會影響后續(xù)的物理顯現(xiàn)方法。然而，在DFO之后使用茚三酮，效果將大不如前，也不會提供更多的細節(jié)特征。另一組研究人員利用DFO對血液進行了增強，實驗表明，DFO可用于氨基酸的前序處理。

2000年，澳大利亞悉尼科技大學的學者Claude Roux等人對1,2-茚滿二酮與DFO的使用順序進行了初步的研究[19]，他們的研究結(jié)果表明：1,2-茚滿二酮可以與DFO聯(lián)用，但不能與茚三酮聯(lián)用[20]。同一年，這所院校的學者Costa Conn等人[21]利用金屬鹽對DFO顯現(xiàn)法處理過的手印樣本進行二次處理，然而實驗表明，只有硝酸鋅溶液可以略微改善DFO處理過的潛在手印，鎘、釕或銪鹽的二次處理對顯現(xiàn)效果沒有任何改善。

2003年，悉尼科技大學Gemma Payne等人[22]使用“神鷹”宏觀化學成像系統(tǒng)(ChemImage公司，匹茲堡，美國)對DFO處理過的潛手印進行研究，研究表明：利用這一系統(tǒng)可以觀察到傳統(tǒng)成像技術(shù)難以捕捉到的淺淡手印及復雜背景上的手印。

2011年荷蘭學者Titia Sijen等人[23]對DFO處理過的手印樣本進行STR(短串聯(lián)重復序列)檢測，他們發(fā)現(xiàn)雖然手印DNA不會因浸泡和顯現(xiàn)過程而受到不利影響，但DFO溶液處理的過程會增加DNA污染的風險，無法保證DNA檢驗的準確性。

2013年英國學者Robert Bradshaw等人[24]利用基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜成像技術(shù)(MALDI MSI)對DFO處理過的手印進行二次處理，雖然二次處理可以成功獲得手印圖像，但是對于棕色信封紙上DFO顯現(xiàn)出的斷續(xù)的手印，MALDI MSI技術(shù)無法成功得到理想的圖像，而對于DFO顯現(xiàn)的白色復印紙上的手印，MALDI MSI技術(shù)只得到了較低質(zhì)量的圖像。

2.3 實驗檢材的前處理

對于樣本的前處理這一概念，不同的領(lǐng)域有不同的定義。在法庭科學領(lǐng)域，手印樣本前處理的概念和方法也還沒有得到清晰的界定。已有的前處理方法，大多集中于清除檢材表面外來物質(zhì)與針對特定的承痕客體的特別處理方法，但這些方法大多對提高顯現(xiàn)效果沒有實質(zhì)上的幫助。

由于使用DFO處理熱敏紙上的潛在手印時，溶液會使熱敏紙變黑，導致顯現(xiàn)出來的潛手印部分或全部無法識別，從2006年開始，來自英國內(nèi)務(wù)部科學發(fā)展科的專家[25]先后研究出利用乙醇預浸泡、DMAC溶液等方法初步解決了這一問題。然而，沒有資料表明這些預處理方法會對DFO的顯現(xiàn)效果有明顯的改善。除此之外，國內(nèi)外幾乎沒有針對前處理改進DFO顯現(xiàn)效果的研究報道。

3 結(jié)語

在過去的幾十年里，證據(jù)在刑事司法系統(tǒng)的重要性一直在穩(wěn)步上升[26]。目前利用DFO顯現(xiàn)潛在手印的技術(shù)方法都趨于成熟，應用也趨于廣泛。然而，值得注意的是我們目前的研究大多針對DFO顯現(xiàn)的配方改進及DFO顯現(xiàn)后的二次處理，這些研究成果大多延長了顯現(xiàn)周期、增加了顯現(xiàn)投入，而對于DFO顯現(xiàn)樣品前處理的研究卻幾乎是空白。

英國學者Nia E. Archer等人的研究表明，受到現(xiàn)場環(huán)境的影響，從手印留下的那一刻起手印物質(zhì)便開始發(fā)生一系列的化學變化[27]，因此對現(xiàn)場遺留的手印進行顯現(xiàn)時，恰當?shù)那疤幚矸椒▽岣唢@現(xiàn)成功率，縮短顯現(xiàn)周期，為偵查破案提供線索、節(jié)約時間。有效的樣品前處理方法，應保證不破壞檢材、不影響DFO顯現(xiàn)后的二次處理、不引入可能給DNA檢驗造成污染的物質(zhì)。

目前，對于DFO溶液配制方法等問題的探索，國內(nèi)外已經(jīng)遇到了瓶頸，而對于DFO顯現(xiàn)潛手印的前處理方法的研究還處在起步階段，因此從顯現(xiàn)程序的連貫性和個人操作的可行性出發(fā)，將研究重心向開發(fā)DFO顯現(xiàn)前處理方法傾斜將會得到更大的收益。

[1]HUMPHREYS J D, PORTER G, BELL M. The quantification of fingerprint quality using a relative contrast index[J].Forensic Science International,2008，178(1):46-53.

[2]王桂強,楊建華,劉寰,等.DFO指印顯現(xiàn)技術(shù)及應用[J].刑事技術(shù),1995(5):1-6.

[3]閔祥廣,常柏年,馬榮梁,等.紙張上手印的DFO-茚三酮- 物理顯影液系列顯現(xiàn)方法研究[J]. 刑事技術(shù),2008(2): 20-22.

[4]徐敏,王海濤.硝酸銀、茚三酮、DFO法顯現(xiàn)紙張上指印的效果比較[J].刑事技術(shù),2009(4): 17-19.

[5]王明超，羅亞平，劉賽,等.指甲花醌和DFO顯現(xiàn)滲透性紙張上汗?jié)撌钟”容^研究[C]∥公共安全中的化學問題研究進展.沈陽：遼寧大學出版社，2011:660-664.

[6]STOILOVIC M. Improved method for DFO development of latent fingerprints[J].Forensic Science International,1993,60(3):141-153.

[7]孫鐘玖,郭鴻.淺議DFO石油醚配方顯現(xiàn)指印存在的問題及解決辦法[J].刑事技術(shù),1997(1):20-21.

[8]張劍.基于超低溫環(huán)境下的DFO熒光手印增強技術(shù)[J].刑事技術(shù),2010(1):20-22.

[9]GINO S, OMEDEI M. Effects of the most common methods for the enhancement of latent fingerprints on DNA extraction from forensic samples[J].Forensic Science International: Genetics Supplement Series,2011,3(1):e273-e274.

[10]SEWELL J, QUINONES I, AMES G, et al. Recovery of DNA and fingerprints from touched documents[J].Forensic Science International: Genetics,2008,2(4):281-285.

[11]SEAH L K, DINISH U S, PHANG W F, et al. Fluorescence optimisation and lifetime studies of fingerprints treated with magnetic powders[J].Forensic Science International,2005,152(2):249-257.

[12]CHOI M J, MCDONAGH A M, MAYNARD P, et al. Metal-containing nanoparticles and nano-structured particles in fingermark detection[J].Forensic Science International,2008,179(2):87-97.

[13]GRIGGA R, MONGKOLAUSSAVARATANA T, ANTHONY POUNDS C, et al. 1,8-diazafluorenone and related compounds. A new reagent for the detection of (α-amino acids and latent fingerprints[J].Tetrahedron Letters,1990,31(49):7215-7218.

[14]羅亞平,郭威 指紋學教程[M].北京: 中國人民公安大學出版社,2010:125-126.

[15]THEEUWENA A B E, VAN BARNEVELD S, DROKC J W, et al. Enhancement of footwear impressions in blood[J].Forensic Science International,1998,95(2):133-151.

[16]WILKINSON D. Spectroscopic study of 1,2-indandione[J].Forensic Science International,2000,114(3):123-132.

[17]劉賽,羅亞平,馮雅嫻,等.DFO/PVP試劑顯現(xiàn)熱敏紙上汗?jié)撝讣y方法研究[J].刑事技術(shù),2012(6):35-38.

[18]LUO Y P, ZHAO Y B, LIU S. Evaluation of DFO/PVP and its application to latent fingermarks development on thermal paper[J].Forensic Science International, 2013,229(1):75-79.

[19]WALLACE-KUNKEL C, LENNARD C, STOILOVIC M, et al. Optimisation and evaluation of 1,2-indanedione for use as a fingermark reagent and its application to real samples[J].Forensic Science International,2007,168(1):14-26.

[20]C. Roux, N. Jones, C. Lennard, et al. Evaluation of 1,2-indanedione and 5,8-dimethoxy-1,2-indanedione for the detection of latent fingermarks on porous surfaces[J].J. Forensic Sci,2000,45(4):761-769.

[21]CONN C, RAMSAY G, ROUX C, et al. The effect of metal salt treatment on the photoluminescence of DFO-treated fingerprints[J].Forensic Science International,2001,116(2): 117-123.

[22]PAYNE G, REEDY B, LENNARD C, et al. A further study to investigate the detection and enhancement of latent fingerprints using visible absorption and luminescence chemical imaging[J].Forensic Science International,2005,150(1):33-51.

[23]Bryan Bhoelai, Bas J. de Jong, Marcel de Puit, et al. Effect of common fingerprint detection techniques on subsequent STR profiling[J].Forensic Science International: Genetics,2011(Supplement Series 3):e429-e430.

[24]BRADSHAW R, BLEAY S, WOLSTENHOLME R, et al. Towards the integration of matrix assisted laser desorption ionisation mass spectrometry imaging into the current fingermark examination workflow[J].Forensic Science International,2013,232(1):111-124.

[25]JASUJA O P, SINGH G. Development of latent fingermarks on thermal paper: Preliminary investigation into use of iodine fuming[J].Forensic Science International,2009,192(1):e11-e16.

[26]BROEDERS A P A. Of earprints, fingerprints, scent dogs, cot deaths and cognitive contamination—a brief look at the present state of play in the forensic arena[J].Forensic Science International,2006,159(2):148-157.

[27]ARCHER N E, CHARLES Y, ELLIOTT J A, et al. Changes in the lipid composition of latent fingerprint residue with time after deposition on a surface[J].Forensic Science International, 2005,154(2):224-239.