引用本文
黄凯, 谢立, 陈冰. 胶体金多重金属沉积法显现浸泡客体表面手印[J].刑事技术, 2019,44(6):512-516
HUANG Kai, XIE Li, CHEN Bing. Multi-metal Deposition through Colloidal Gold to Develop the Fingerprint Soaked for Different Time[J]. Forensic Science and Technology,2019,44(6): 512-516  
Doi: 10.16467/j.1008-3650.2019.06.008
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胶体金多重金属沉积法显现浸泡客体表面手印
黄凯, 谢立*, 陈冰
重庆市公安局两江新区分局刑事科学技术室,重庆 401122
* 通讯作者简介：谢立,男,重庆人,学士,工程师,研究方向为痕迹检验鉴定、声像资料检验鉴定。E-mail:281360818@qq.com

第一作者简介：黄凯,男,重庆人,学士,工程师,研究方向为痕迹检验鉴定、声像资料检验鉴定。E-mail:527675076@qq.com

摘要

目的 研究使用胶体金多重金属沉积法显现浸泡客体表面手印的方法。方法 本文以胶体金为显现试剂,同时将胶体金多重金属沉积法与浸泡客体表面手印的常见显现方法（二硫化钼小微粒悬浮液）进行了比较,分别显现6种常见客体（黄色胶带、透明胶带、瓷砖、彩色硬塑料片、塑料饮料瓶、易拉罐）水浸5个不同时间（3、12、24、48、72h）的样本,分析两种方法显现浸泡客体表面手印的优劣性。结果 当浸泡时间较短（3、12h）,两种方法都能显现出浸泡客体表面手印时,胶体金多重金属沉积法显现的手印纹线更清晰;随着水浸时间的延长,当二硫化钼小微粒悬浮液法不能显现出手印时,胶体金多重金属沉积法仍能显现,当水浸泡时间为72h时6种客体中有3种客体表面的手印仍能显现。结论 胶体金多重金属沉积法能较为有效地显现浸泡客体表面遗留的手印,其显现效果优于二硫化钼小微粒悬浮液法。

关键词: 手印显现; 胶体金; 胶体金多重金属沉积法; 浸泡客体
中图分类号:DF794.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2019)06-0512-05
Multi-metal Deposition through Colloidal Gold to Develop the Fingerprint Soaked for Different Time
HUANG Kai, XIE Li*, CHEN Bing
Criminal Science and Technology Office, Liangjiang New District Branch of Chongqing Public Security Bureau, Chongqing 401122, China
Abstract

Objective To develop the fingerprint soaked for different time with multi-metal deposition through colloidal gold (MMDCG).Methods The fingerprints, being kept on 6 various objects (yellow/transparent adhesive tape, ceramic tile, chromatic rigid plastic, beverage plastic bottle and pop can) that had been soaked for different time (3, 12, 24, 48 and 72 hours), were visualized by MMDCG. So were they by SPR (MoS2), the common method to develop fingerprint on the surface of soaked object. The comparison was made on their fingerprint-developing effect between the two methods.Results For the soaking time of 3 and 12 hours, both methods can reveal the fingerprints on the surfaces of soaked objects, with the MMDCG showing clearer fingerprints. As the longer soaking time made the SPR (MoS2) approach unable to develop fingerprint, MMDCG was still effective, having developed of the fingerprints on 3 (yellow/transparent adhesive tape, chromatic rigid plastic) out of the 6 objects that had been soaked for 72 hours.Conclusion Multi-metal deposition through colloidal gold (MMDCG) is more effective than SPR (MoS2) to develop the fingerprints on soaked objects.

Key words: fingerprints development; colloidal gold; multi-metal deposition; soaked object

显现潜在手印的传统方法有很多, 但是对于像浸泡的客体等疑难客体表面遗留的手印, 传统的显现方法效果不很理想。随着科学技术的发展, 多重金属沉积法被运用于手印显现中, 胶体金多重金属沉积法就是其中的一种。本文根据文献报道[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7], 进行胶体金的合成, 采用胶体金多重金属沉积法显现浸泡客体表面手印, 并与常见的显现方法（二硫化钼小微粒悬浮液[8, 9, 10, 11]）进行了比较, 显现6种客体上水浸不同时间段的手印, 分析比较两种方法显现浸泡客体表面手印的优劣性。

1 材料与方法
1.1 仪器与试剂

1.1.1 试剂

氯金酸（金含量≥ 47.8%, 分析纯, 国药集团化学试剂有限公司）, 柠檬酸、柠檬酸钠、乙醇、硝酸银、二硫化钼、十二烷基硫酸钠（均为分析纯, 北京化工厂）, 鞣酸、吐温20（均为分析纯, 广东汕头市西陇化工厂）, 对苯二酚（分析纯, 军事医药科学院药材供应站）。

1.1.2 仪器与设备

Nikon D800单反数码相机（株式会社尼康）, DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、HN-2数显恒温水浴锅、KQ-100DE型数控超声波清洗器（河南爱博特科技发展有限公司）。

1.2 实验样本

选取黄色胶带、透明胶带、瓷砖、彩色硬塑料片、可口可乐塑料饮料瓶、可口可乐易拉罐6种物品切成块状。志愿者双手在无其他污垢的情况下, 分别在黄色胶带光面、透明胶带光面、瓷砖光面、彩色硬塑料片表面、可口可乐塑料饮料瓶的塑料片表面、可口可乐易拉罐的铝片光面6种块状客体上捺印日常生活条件下的潜在手印样本, 然后将每种客体的手印样本分为5组, 分别放于水中浸泡3、12、24、48、72 h。

1.3 实验所需溶液的制备

1.3.1 胶体金溶液的制备

溶液A：将250 μ L浓度为0.1 g/mL的氯金酸水溶液加入200 mL蒸馏水中。

溶液B：将10 mL质量分数为1%的柠檬酸钠溶液以及50 μ L质量分数为1％的鞣酸溶液依次加入40 mL蒸馏水中。

将溶液A、B在恒温水浴锅中同时加热至60 ℃, 随后将溶液B迅速倒入溶液A中, 并在DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器剧烈搅拌下, 将混合溶液持续加热至沸腾为止。此时, 溶液呈葡萄酒红色, 得到胶体金溶液。将制备好的胶体金溶液按每250 mL胶体金溶液加5 μ L 吐温20的比例, 加入吐温20。

1.3.2 缓冲液体系及“ 对苯二酚/硝酸银溶液” 体系的制备

缓冲液为用A溶液（4.2 g柠檬酸溶于200 mL水）和B溶液（4.4 g柠檬酸钠溶于150 mL水）所调制的pH值为3.8的溶液。缓冲液体系为每100 mL缓冲液加0.5 g对苯二酚再加100 mL水配制而成。“ 对苯二酚/硝酸银溶液” 体系为每100 mL缓冲液加0.8 g的对苯二酚所配制的溶液与每100 mL水加0.5 g硝酸银所配制的溶液按1:1的比例同时加入而形成的溶液体系。

1.3.3 二硫化钼小微粒悬浮液的制备

取0.2 g十二烷基硫酸钠放入1 000 mL蒸馏水中, 充分搅拌并加热, 使之溶解, 然后加入3 g二硫化钼, 充分搅拌至均匀分散, 配成二硫化钼小微粒悬浮液。

1.4 实验过程

1.4.1 胶体金多重金属沉积法显现手印的操作

胶体金多重金属沉积法显现手印分为两个步骤：第一, 将胶体金颗粒附着在手印残留物上; 第二, 银颗粒靶向沉积在手印残留物上。将制作好的实验样本置于蒸馏水中浸湿后, 轻缓地将手印样本放置在制备的胶体金溶液中浸泡5~30 min, 取出后用蒸馏水清洗掉表面上留有的胶体金溶液并置于缓冲液体系浸泡3~5 min, 再取出并放置于“ 对苯二酚/硝酸银溶液” 体系浸泡5 min左右, 最后用蒸馏水清洗表面残留溶液。

1.4.2 二硫化钼小微粒悬浮液显现手印的操作

将适量二硫化钼小微粒悬浮液倒入搪瓷盘中, 将制作好的实验样本置于二硫化钼小微粒悬浮液中约30 s, 取出并放入清水中漂洗即可。如果显现30 s无法显现出手印, 可适当增加时间直到显现出手印为止。

1.4.3 胶体金多重金属沉积法与二硫化钼小微粒悬浮液法显现浸泡客体表面手印比较实验

将制作好的6种浸泡不同时间的实验样本用剪刀从手印中部剪开, 左边部分用胶体金多重金属沉积法显现, 右边部分用二硫化钼小微粒悬浮液法显现, 最后将左右部分拼接到一起比对, 并用Nikon D800单反数码相机进行拍照固定。

2 结果

按照实验过程运用胶体金多重金属沉积法、二硫化钼小微粒悬浮液法分别显现6种浸泡不同时间的实验样本, 显现结果见图1~图6。通过比较, 黄色胶带光面上的手印在水浸24 h后用二硫化钼小微粒悬浮液法就几乎无法显现, 用胶体金多重金属沉积法可以较好地显现出水浸3~72 h的手印（图1）。透明胶带光面和彩色硬塑料片上的手印在水浸12 h后用二硫化钼小微粒悬浮液法就几乎无法显现出手印, 用胶体金多重金属沉积法可以较好地显现出水浸3~72 h的手印（图2、图3）。瓷砖光面上的手印在水浸24 h后两种方法均未能显现出手印, 但通过水浸3、12 h的显现结果对比, 胶体金多重金属沉积法要明显优于二硫化钼小微粒悬浮液法（图4）。塑料饮料瓶的塑料片和易拉罐的铝片光面上的手印在水浸12h 后用二硫化钼小微粒悬浮液法就几乎无法显现, 而用胶体金多重金属沉积法可以较好地显现出水浸3~48 h的手印（图5、图6）。通过显现效果比较, 可以看出在能显现出手印的前提下, 对于浸泡不同时间段的上述6种客体上的手印, 运用胶体金多重金属沉积法显现效果都要明显优于二硫化钼小微粒悬浮液法。

图1 黄色胶带光面显现效果（a:3h; b:12h; c:24h; d:48h; e:72h; 左：胶体金多重金属沉积法显现; 右：二硫化钼小微粒悬浮液显现）Fig.1 Developed fingerprints on yellow adhesive tapes (the left and right of each picture: developed with MMDCG and SPR (MoS2), respectively)

图2 透明胶带光面显现效果（a:3h; b:12h; c:24h; d:48h; e:72h; 左：胶体金多重金属沉积法显现, 右：二硫化钼小微粒悬浮液显现）Fig.2 Developed fingerprints on transparent adhesive tapes (the left and right of each picture: developed with MMDCG and SPR (MoS2), respectively)

图3 彩色硬塑料片显现效果（a:3h; b:12h; c:24h; d:48h; e:72h; 左：胶体金多重金属沉积法显现, 右：二硫化钼小微粒悬浮液显现）Fig.3 Developed fingerprints on chromatic rigid plastics (the left and right of each picture: developed with MMDCG and SPR (MoS2), respectively)

图4 瓷砖光面显现效果（a:3h; b:12h; c:24h; 左：胶体金多重金属沉积法显现, 右：二硫化钼小微粒悬浮液显现; 水浸48、72h两种方法均未显现出手印）Fig.4 Developed fingerprints on ceramic tiles (the left and right of each picture: developed with MMDCG and SPR (MoS2), respectively) (both methods were unable to develop the fingerprints soaked for the time of 48 or 72 hours)

图5 塑料饮料瓶的塑料片表面显现效果（a:3h; b:12h; c:24h; d:48h; 左：胶体金多重金属沉积法显现, 右：二硫化钼小微粒悬浮液显现; 水浸72h未显现出手印）Fig.5 Developed fingerprints on beverage plastic bottles (the left and right of each picture: developed with MMDCG and SPR (MoS2), respectively) (both methods were unable to develop the fingerprints soaked for the time of 72 hours)

图6 易拉罐的铝片光面显现效果（a:3h; b:12h; c:24h; d:48h; 左：胶体金多重金属沉积法显现, 右：二硫化钼小微粒悬浮液显现; 水浸72h未显现出手印）Fig.6 Developed fingerprints on pop cans (the left and right of each picture: developed with MMDCG and SPR (MoS2), respectively) (both methods were unable to develop the fingerprints soaked for the time of 72 hours)

3 讨论

结合上述实验可知小微粒悬浮液法对水浸过的客体上的手印有一定的显现效果, 但随着水浸时间的延长, 二硫化钼小微粒悬浮液法显现效果较为不理想。其主要原因为：第一, 手印系遗留在客体光面, 手印残留物中的无机盐、油脂、氨基酸等成分难以渗透至手印承载面上, 且附着不牢固; 第二, 由于浸泡在水中, 无机盐、氨基酸等成分易溶于水, 随着浸泡时间的增加, 手印残留物成分减少; 第三, 小微粒悬浮液中颗粒粒径较大, 对手印残留物吸附性较小, 且附着能力较差。在背景污染方面, 二硫化钼小微粒悬浮液对客体的污染较严重, 显现出的手印与背景的反差较小。

胶体金多重金属沉积法对在短时间内浸泡过的客体表面上遗留的手印的显现效果要明显优于二硫化钼小微粒悬浮液法, 其显现出的手印可以辨别手印纹线。在背景污染方面, 胶体金多重金属沉积法对其控制远远强于二硫化钼小微粒悬浮液法, 显现出的手印与背景的反差较大。由于胶体金颗粒表面带负电荷, 与手印残留物中带有正电荷基团的物质发生静电吸附而形成牢固结合, 以结合位点为单质银的附着提供靶位, 进而更有效地显现出手印。对于客体背景, 由于胶体金溶液未与其发生结合, 只有少量的单质银沉积。在手印显现过程中, 通过控制显现时间以及控制清水的漂洗过程, 可以减小背景污染、获得反差较大的手印。总体而言胶体金多重金属沉积法手印的显现效果明显强于二硫化钼小微粒悬浮液法, 对于传统的二硫化钼小微粒悬浮液法是一种有效的补充。

本文通过实验证实了胶体金多重金属沉积法显现浸泡客体表面手印的优势, 但该方法仍存在一些问题：胶体金溶液在使用中易受污染, 重复利用性不高; 胶体金多重金属沉积法显现手印因时间控制不当等原因, 有时会存在一定的背景污染, 且显现的重复性有待进一步确认; 对于胶体金多重金属沉积法显现客体的应用范围尚未开展研究。以上内容因时间有限, 未做深入考察, 在后续研究中将进一步探究。

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