水溶性碲化镉量子点溶液显现血潜指纹
蔡铠阳, 杨瑞琴, 王彦吉
中国人民公安大学,北京 100038

作者简介:蔡铠阳(1985—),男,山东济宁人,在读博士,主要从事法化学研究。E-mail:caikaiyangsky@163.com

摘要

目的 建立巯基丁二酸修饰的水溶性碲化镉量子点溶液(MSA/CdTe QDs)显现多种客体表面的血潜指纹的方法。方法 利用量子点对人体血液成分的特异性标识作用,365nm紫外光激发使其荧光显像。结果 MSA/CdTe溶液显现时间显著短于文献报导的同类方法;显现效果和灵敏度优于显现血潜指纹常用试剂四甲基联苯胺和氨基黑10B。结论 水溶性MSA/CdTe溶液适于显现多种客体表面的血潜指纹,效果优异。

关键词: 水溶性; 碲化镉; 量子点溶液; 血潜指纹
中图分类号:DF794.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2012)05-0006-03
Development of latent blood fingerprints by water-soluble CdTe quantum dots
CAI Kai-yang, YANG Rui-qin, WANG Yan-ji
Chinese People's Public Security University, Beijing 100038,China
Abstract

Objective To explore a new method for developing latent blood fingerprints with the water-soluble cadmium telluride quantum dots on various surfaces.Methods Blood fingerprints were treated with quantum dots in aqueous solution and fluorescence images were obtained under 365nm UV light.Results The develop time was less than other QDs methods reported before. Compared to TMB and acid black 10B, excellent improvement of image quality and sensitivity were also obtained.Conclusion The water-soluble cadmium telluride quantum dots method can be used to detect blood fingerprints on various surfaces.

Keyword: water-soluble; cadmium telluride; quantum dots; latent blood fingerprints

血潜指纹是一种较为常见的法庭证据, 司法基层目前普遍使用的血潜指纹显现试剂主要有四甲基联苯胺[1, 2]和氨基黑10B[3, 4]等, 上述试剂可以使浅色客体表面的血潜指纹染色而得到深色纹线, 但是在显现深色客体表面血潜指纹时却往往效果不佳。

基于量子点优异的光致发光性能和血红蛋白特异性标识性能, Becue[5]首次使用巯基乙酸修饰的碲化镉量子点水溶液成功显现了黑色塑料袋等深色客体表面的血潜指纹。国内的夏彬彬[6]利用巯基乙酸修饰的硒化镉量子点溶液对深色客体表面的血潜指纹进行了显现研究。鉴于上述成功经验, 本文首次使用巯基丁二酸修饰的碲化镉量子点水溶液(MSA/CdTe QDs)作为血潜指纹的显现试剂以获得更好效果, 因为它拥有比前文所述两种量子点试剂更优异的荧光性能和更多的标识基团(羧基), 报道如下。

1 实验部分
1.1 仪器与试剂

日本尼康 D80单反数码相机, 尼康 60mm微距镜头, Y005型黄绿色滤光片, 警眼F-400多波段光源, pHS-25型pH计。

MSA/CdTe量子点溶液(pH=10.5, Em=550nm), 0.1mol/L氨水, 0.1mol/L盐酸, 无水乙醇, 5-磺基水杨酸, 四甲基联苯胺, 氨基黑10B, 新鲜人体血液。

1.2 样本制备和显现

手指蘸取适量血液后垂直捺印指纹, 置于通风处干燥备用。

将指纹样本置于质量浓度为2.5%的5-磺基水杨酸水溶液中固定1min, 清水漂洗后浸入显现试剂中5min, 清水漂洗后晾干, 暗室中365nm紫外光激发下拍照, 光圈系数F8, 曝光时间3s。

1.3 对比显现试剂配制

(1)四甲基联苯胺:称取1g四甲基联苯胺, 溶于100mL无水乙醇, 可加少许丙酮助溶, 加入5mL浓度为30%的双氧水, 搅拌至溶解。

(2)氨基黑10B:称取1g氨基黑10B, 溶于90mL无水乙醇中, 加入10mL醋酸, 搅拌均匀备用。

1.4 量子点溶液合成

取适量NaBH4用蒸馏水溶于小锥形瓶中, 快速加入Te粉, 70℃~80℃水浴下反应10min ~20min, 待黑色Te粉溶解, 生成NaHTe前驱体。

取适量CdCl2溶于蒸馏水, 通氮气搅拌30min后滴加巯基丁二酸, 用浓度为0.1mol/L的NaOH调节pH值, 继续通氮气搅拌30min后, 快速滴加制备的NaHTe前驱体溶液, 回流一定时间即可制得CdTe量子点溶液。

2 结果与讨论
2.1 不同客体表面的血潜指纹显现

为了避免渗透性客体的背景吸附, 量子点溶液更适用于显现非渗透性或半渗透性的客体, 如塑料、皮革、瓷砖、金属等, 显现效果如图1所示。从图1可以看出, 本研究不仅良好显现了塑料、皮革等深色客体的血潜指纹, 还有效克服了红色易拉罐等客体的强烈背景荧光干扰, 且指纹的乳突线和小犁沟分界明显、乳突线流畅连贯、细节特征清晰, 具备较高鉴定价值。

图1 不同客体表面的血潜指纹显现效果

2.2 血液浓度对血潜指纹显现效果的影响

犯罪嫌疑人为了消灭犯罪证据, 常常会清洗沾有血迹的手掌, 由此可能会留下粘附有少许血液的潜指纹。本文将原血用水稀释成不同体积比后, 按照检材制备要求在黄色封箱胶带上捺印指纹, 考察血液浓度对血潜指纹显现效果的影响, 结果如图2所示。从图2可以看出, 大于1%血液浓度形成的指纹由于含有丰富的血红蛋白等手印成分, 潜指纹的显现效果差异不大、纹线清晰连贯。当血液浓度减至0.1%时, 虽然纹线断裂模糊, 但仍含有较多细节特征, 具备一定鉴定价值。文献报导, 最为灵敏的血指纹显现试剂四甲基联苯胺在显现0.2%浓度的血指纹就难以得到细节特征[7], 证明该量子点显现血潜指纹具有更高的灵敏度。实验中需要注意, 手指在蘸取血液前须清洗干净以去除油脂、氨基酸等分泌物引起的干扰, 并应加入空白血液潜指纹进行比照。

图2 不同浓度血潜指纹在黄色封箱胶带上的显现效果

2.3 遗留时间对血潜指纹显现效果的影响

遗留有50%血潜指纹的黑色瓷砖分别放置1、15和30d, 经本文方法显现后的效果如图3所示。从图3可以看出, 量子点对陈旧血潜指纹的显现效果良好, 血潜指纹放置时间长短对显现效果影响不明显。实验还对不同放置时间的血潜指纹进行批量显现, 结果显示血潜指纹的显现率均为100%。以上实验证明量子点显现陈旧血潜指纹具有良好的效果和稳定性, 但放置时间长的指纹检材需要适当延长其显现时间。

图3 黑色瓷砖上不同遗留时间血潜指纹的显现效果

物证保存情况是评判指纹显现方法优劣的重要因素, 本文对量子点溶液显现后的指纹检材成像效果进行了实验考察, 结果如图4所示。从图4可以看出, 经本方法显现的指纹检材保存5d内的成像效果无显著差异, 这利于物证的长时间有效保存。

图4 铝片上血潜指纹显现后保存不同时间的成像效果

2.4 量子点和TMB、氨基黑10B显现效果对比

目前, 司法实践基层普遍采用的血潜指纹显现试剂主要有四甲基联苯胺和氨基黑10B等, 以上两种试剂主要用来显现浅色客体表面的血潜指纹。为了便于比较, 本文选择10%血潜指纹的铝片和黄色胶带检材进行显现, 结果如图5所示。从图5可以看出, 碲化镉量子点显现的指纹质量优于TMB和氨基黑10B, 纹线清晰度高、连贯流畅, 细节特征明显。

图5 铝片和黄胶带上血潜指纹的量子点、四甲基联苯胺和氨基黑10B显现效果

以巯基丁二酸修饰的碲化镉量子点水溶性溶液为显现试剂, 深色和浅色非渗透性客体表面的血潜指纹均获得了清晰的图像, 且固定、显现时间比文献报导的30min少[6], 仅为6min。该法灵敏度高, 可以显现出0.1%浓度血潜指纹的细节特征, 而硒化镉显现1%血潜指纹就难以得到细节特征[6]。对陈旧指纹亦有优异显现, 放置30d以内指纹的显现效果和显现率均无显著变化。同常用的血潜指纹显现试剂TMB和氨基黑10B相比, 本法显现的纹线更为清晰连贯、细腻流畅, 细节特征更明显。需要注意的是, 由于镉元素对人体有毒害, 实验过程中应尽量避免皮肤接触。因此, 降低毒性成为量子点溶液的一个重要改进方向, 使其对环境和操作人员更为环保健康。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 张向东, 李军, 刘晓. 潜血手印四甲基联苯胺显现法的改进[J]. 河北公安警察职业学院学报, 2007, 7(4): 38-39. [本文引用:1]
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[5] A. Becue, S. Moret, C. Champod. Use of Quantum Dots in Aqueous Solution to Detect Blood Fingermarks on Non-Porous Surfaces[J]. Forensic Science International, 2009, 191: 36-41. [本文引用:1]
[6] 夏彬彬, 杨瑞琴, 王彦吉. 深色物体表面血指纹的CdSe量子点标记荧光显像[J]. 应用化学, 2011, 28(6): 689-694. [本文引用:3]
[7] 陈洪福. 手印检验技术实训指导[M]. 北京: 中国人民公安大学出版社, 2008, 91. [本文引用:1]