JH荧光粉与502胶熏显加染法对铝合金客体上汗潜手印的研究

为提高铝合金客体上汗潜手印的显出率,通过实验对铝合金客体上的汗潜手印,分别采用JH荧光粉末显现和502胶熏显荧光试剂染色两种方法进行研究,两种方法均能收到良好的效果。     

利用红外照相显现深色衣物上的潜在血痕

深色衣物上的潜在血痕在可见光的照射下很难显现出血痕的印记,文章中从红外线照相这一物理技术研究入手,以深色衣物上潜在血痕为主要研究对象,以不同客体血痕印记的不同显现方法进行实验探究,来论证以红外照相显现潜在血痕的可能性。在此基础上,进一步研究不同衣服材料上血潜手印的显现,能够在刑事案件侦查过程中提供有力帮助。     

羧基修饰纳米SiO2荧光指印试剂的制备与应用

指印是一种重要的证据形式，它百年以来持续成为法庭科学领域的研究重点。在实践中，已经得到广泛推广的粉末法和熏显法对环境和工作人员的身体健康构成了重大威胁。近年来发展的纳米悬浮液显现指印的方法能够有效减少纳米粉尘在空气中的悬浮，降低对使用者健康和环境的侵害，并且规避了悬浮液制备过程中分散剂的使用以及有机染料溶液的处理等瓶颈。因此，关注纳米二氧化硅荧光指印显现试剂的制备与应用：首先，利用反相微乳液法制备了掺杂氯化三（2,2’-联吡啶）钌（Ⅱ）·六水化合物的荧光型纳米二氧化硅颗粒；随后，通过氨基硅烷偶联剂的氨基改性以及与丁二酸酐的氨解反应，使用两步法实现了表面羧基化阴离子修饰的荧光二氧化硅纳米材料的合成；此外，利用红外吸收光谱对纳米二氧化硅，以及目标产物的表面氨基、羧基等化学修饰基团进行表征，并测定了不同修饰产物在水相中的表面电性能以其水合半径；通过紫外可见光吸收光谱和分子荧光光谱仪对材料的荧光性能做了检测，测试了不同染料浓度产物的荧光强度；对新型纳米材料在指印显现中的应用条件进行了系统考察，通过正交试验设计法，全面探究了pH值、母液稀释倍数和显现时间等重要因素对于指印显现效果的综合影响，并最终确定了此种显现试剂的最佳显现条件；论文最后依据上述优化实验条件对捺印在玻璃非渗透性光滑客体表面的指印样品的显现效果进行了系统评价。实验结果表明：产物悬浮液与染料溶液的紫外可见吸收光谱之间并未发生明显的红移或蓝移，这意味着二氧化硅包覆对于荧光染料分子结构没有显著影响；根据染料浓度与产物荧光强度之间的变化关系可知，最佳染料掺杂浓度为15 mmol·L-1；纳米材料的表面氨基化和羧基化修饰已经成功，其最佳激发光源波长为375 nm；Zeta电位-DLS测试结果印证了氨基质子化带正电、羧基电离带负电的纳米材料电学性能，此外羧基化前后纳米二氧化硅颗粒负电荷密度的显著改变也为基于静电吸附作用的指印显现方法灵敏度的提升奠定了基础；使用悬浮液法对前述优化后的合成产物进行指印显现方面的应用，其最佳显现条件为溶液pH值为2.8、母液稀释倍数为2倍且显现时间5 min，其对非渗透性客体表面的新鲜指印及陈旧指印均具有良好的显现效果，部分情况下甚至可以实现三级指印特征的理想显现效果。     

YVO_4∶Eu纳米荧光材料的合成及其在手印显现中的应用

以聚乙烯亚胺(PEI)为修饰剂,采用水热法合成了荧光强度较高、颗粒粒径较小的YVO4∶Eu纳米荧光材料,并讨论了合成该纳米荧光材料的反应机理。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、荧光光谱(FS)对纳米荧光材料的粒径形貌、晶体结构、表面官能团、荧光性能进行表征,该纳米荧光材料的粒径尺度约为30nm、形貌为单分散的球形、晶体结构为四方YVO4晶型、其表面为PEI修饰,在254nm紫外光的激发下能够发射出较强的红色荧光。将合成的YVO4∶Eu纳米荧光材料应用于常见光滑客体表面汗潜手印的粉末法显现中,并考详细察了手印显现灵敏度、抗背景颜色干扰能力等因素的影响。实验结果显示,经过YVO4∶Eu纳米荧光材料显现的手印在254nm紫外灯照射下能够发射出明亮的红色荧光,手印纹线清晰连贯、细节特征明显、对比反差强烈、背景干扰较小。与传统的荧光粉末显现法相比,该显现方法具有较高的显现灵敏度和较低的背景干扰。     

CdS/PAMAM与氨基酸作用研究及其在潜在指印显现中的应用

提出了以硫化镉/聚酰胺-胺树形分子(CdS/PAMAM)纳米复合材料显现潜在指印的新方法。傅里叶变换光谱研究了PAMAM G4.5外部酯端基与氨基酸中胺基之间的胺解反应,选用相对峰高比H_{1 267/1 735}来监测不同条件下的反应进程,并发现温度对于胺解反应的影响很大,90 ℃时胺解反应可在4h内显著进行,120 ℃时胺解反应速率在3 h后发生递减。将CdS/PAMAM作为指印显现试剂,在同等条件下与现有常规指印显现液对比,发现前者的荧光强度约为后者的65倍,荧光性能优势明显。确定使用加热压显法显现不同客体表面潜在指印的条件为120 ℃下反应0.5～3 h。使用优化后的条件对多种载体表面潜在指印进行显现,可以获得理想的显现效果。该显现方法具有简便、快速、灵敏、安全、经济等特点。     

LaPO_4∶Ce,Tb纳米荧光粉末的合成及其在指纹无损显现中的应用

采用溶剂热法在水和乙二醇的混合溶剂中合成出了高质量的LaPO_4∶Ce,Tb纳米荧光粉末。然后通过透射电子显微镜(TEM)、粉末X射线衍射(XRD)、荧光光谱(FS)等表征手段分别对稀土纳米荧光粉末的微观形貌、晶体类型、荧光性能进行了表征,合成纳米荧光粉末的形貌为单分散的纳米棒,平均长度为700nm、平均直径为20nm,其晶体结构为单斜LaPO_4晶型,并且在254nm紫外光照射下能够产生较强的绿色荧光。最后将合成的纳米荧光粉末应用于光滑客体表面汗潜指纹的无损显现中,并详细考察了指纹显现的对比度、灵敏度、选择性、背景干扰等指标。实验结果表明,使用LaPO_4∶Ce,Tb纳米荧光粉末显现的指纹在254nm紫外光的激发下能够产生明亮的绿色荧光,指纹乳突纹线部位连贯清晰、细微特征反映明显,指纹与客体之间的对比反差强烈、客体产生的背景干扰较小,因此该显现方法具有较高的对比度、灵敏度和选择性。本显现方法具有操作方法简单、显现效果优良、适用范围广泛等优点。本研究的重要创新之处在于,经LaPO_4∶Ce,Tb纳米荧光粉末显现后的指纹还可以进行后续的DNA提取及检测,这是传统的指纹显现粉末所不能及的。本研究为指纹物证和生物物证这两大物证的同时利用提供了有益参考。     

隐性字迹的快速光谱显现与高光谱分类技术研究

擦除、密写、掩盖等隐性字迹的快速、无损显现与检验是法庭科学文件检验领域的研究难点。当前多采用切换多波段光源与滤光片的方法对隐性字迹进行显现,但对隐性字迹显现的光谱学机理分析较少,因此隐性字迹的显现效率与检验成功率均不高。为提高擦除、密写、掩盖三类隐性字迹的显现效率与检验精度,通过测量字迹的激发与荧光光谱、反射与透过光谱、微观形貌,对其显现机理与快速显现方法进行深入研究。并且基于液晶可调谐滤光器（LCTF）的高光谱成像技术与支持向量机（SVM）分类算法,提出一种对隐性字迹同时显现与分类的快速检验方法。晨光与百乐可擦笔字、荧光密写笔、柠檬汁均可在365 nm长波紫外光激发下发出较强荧光,其中可擦笔和柠檬汁的荧光波长为716 nm左右,荧光密写笔荧光波长为447 nm。此外,采用254或365 nm波长对柠檬汁隐性字迹进行紫外反射成像也可有效显现柠檬汁字迹。掩盖字迹的研究中发现,在700～2 500 nm红外波段,走珠笔、记号笔、可擦笔字迹透过率在60%以上,而中性笔字迹透过率在20%以下。因此,采用近红外波段850 nm成像有效显现了百乐走珠笔所覆盖的晨光中性笔字迹。同时,采用LCTF高光谱相机对三类隐性字迹在400～720 nm范围进行步长为5 nm的高光谱成像,并通过SVM分类算法对图像中不同笔迹成分进行同时显现和分类,分类总精度达99.284 4%,Kappa系数达0.959 1。以365 nm波长光源作为激发光进行光致发光成像可有效显现擦除与密写字迹。由于不同墨迹在近红外波段反射率差异较大,近红外成像可以有效显现掩盖字迹。基于LCTF高光谱成像的SVM分类技术可实现不同类别隐性字迹的同时显现与分类,并且有较高的显现效率与分类精度。     

ZnO/PAMAM G5.0的合成及其对“502”熏显处理指印的增显作用研究

为了同时解决纳米指印显现试剂的灵敏度、专属性以及安全性等方面的问题,设计出氧化锌/聚酰胺-胺树形分子纳米复合材料(ZnO/PAMAM G5.0)的构架,并探索了相关的合成条件、产物的荧光性能及其在潜指印显现方面的应用前景。实验结果表明,ZnO纳米颗粒可以在PAMAM G5.0树形分子的模板作用下控制生成;合成产物在中波紫外光的激发作用下可以发出蓝色可见光;当锌离子与树形分子的负载比介于10~100范围内时,合成产物的荧光性能呈现先增长后下降的趋势,并在负载比为60时得到最强光致发光效果;对于经"502"熏显法固定后的潜指印样本,ZnO/PAMAM G5.0纳米复合材料可以通过胺解反应途径对其进行有效的增显。ZnO/PAMAM G5.0纳米复合材料有望引领纳米指印显现试剂新的发展方向。     

基于荧光光谱方法计算手印显现对比度的研究

潜在手印的显现技术是刑事科学技术领域中极其重要的一项技术。在手印显现工作完成后,研究人员往往依据手印轮廓是否反映完整、乳突纹线是否清晰连贯、细节特征是否反映明显、背景干扰是否影响手印的显现效果。这是一种主观的评价方法,其结果缺乏客观性、准确性和科学性。为客观、科学、全面的定量分析手印显现效果,本研究结合光谱分析手段对手印显现的对比度进行了系统研究,最终实现了对手印显现对比度进行准确的定量评价。首先,提出了荧光类物质显现手印的对比度(Contrast)这一概念,即手印显现信号与客体背景噪声之间的对比差异,该差异由亮度差异(强度因子, Intensity Index,I)和颜色差异(色度因子, Chroma Index,C)共同决定。其次,通过光谱仪器和色度软件对客体、手印显现粉末以及经荧光粉末显现后的手印进行表征,确定了手印显现对比度的量化方法,即色度因子C与强度因子I的常用对数值的乘积。然后,通过视觉效果主观定性分析与光谱分析方法客观定量分析综合评价手印显现的对比度,检验了手印显现对比度计算结果的准确性,成功实现了基于光谱分析方法的手印显现对比度量化。最后,结合光谱分析技术从定量的角度详细分析了手印显现对比度的影响因素,即不同荧光强度、不同荧光颜色以及不同发光机理的荧光粉末对手印显现对比度的影响。实验结果表明,基于光谱分析方法的手印显现对比度量化方法实现了客观、科学、全面的定量评价手印显现效果,并从强度因子和色度因子两个层面上定量分析总结了提高手印显现对比度的途径,为实践应用中手印显现粉末的选择提供了可靠的理论参考。     

蔬菜粉末荧光光谱测定及其在手印显现中的应用

对遗留在客体表面的手印进行提取和鉴定是侦破案件的重要依据。对在犯罪现场发现的手印进行固定提取时,首先应该使用没有破坏性的光学无损检验技术。实践表明光学无损检验技术对于绝大部分光滑客体上的手印都能取得很大的反差和较好的纹线细节,而对于光滑度较差的客体上的手印则需要使用有损的物理法和化学法对指印进行固定提取。其中粉末法和熏显法在手印显现中得到了广泛的应用,但是常用的绝大部分粉末和熏显物质对长期从事手印显现的工作人员身体有较大的毒副作用。而且绝大部分常用的荧光粉末需要在紫外线的激发下产生荧光,紫外线激发手印产生荧光的同时也常会激发承痕客体产生很强的背景荧光,进而降低了手印与背景的反差。因此寻找一种成本低廉、无毒无害、操作简单和应用性广泛的手印显现方法是当务之急。研究了三种无毒无害、成本低廉的蔬菜粉末的荧光性能,并且将其应用于手印显现中。首先通过荧光分光光度计测定西蓝花粉末、菠菜粉末和紫菜粉末的荧光激发光谱和荧光发射光谱。通过荧光测定发现,西蓝花粉末的荧光比菠菜粉末和紫菜粉末的荧光强很多,所以选择西蓝花粉末显现犯罪现场常见的疑难客体表面汗潜手印。实验结果表明：（1）西蓝花粉末、菠菜粉末和紫菜粉末都能发出荧光,荧光激发光谱峰值都在417 nm,荧光发射光谱峰值都在678 nm,其中西蓝花粉末发出的荧光最强。（2）将西蓝花粉末用于多色图案干扰的非渗透性和渗透性客体上的汗潜手印的显现中,在415 nm的紫光的照射下能够发出明亮的红色荧光。拍照荧光指印时在镜头前加上透过中心波长为680 nm左右的窄带通干涉滤光镜,结果显示手印纹线与背景反差强烈,纹线清晰连贯,消除背景的干扰。（3）与传统的荧光粉末显现法相比,该显现方法具有较高的显现灵敏度。（4）有些客体背景图案在415 nm的紫光的照射下也有发光,但与西蓝花粉末的非常强的荧光相比,背景的荧光弱得多,所以使得手印与背景之间形成了较大的反差并且纹线的细节特征清晰。（5）粗糙客体上手印的显现也获得了很大的反差,粗糙的背景没有对纹线形成干扰而形成了清晰连贯的纹线。（6）实验中使用的市售的西蓝花粉末具有颗粒细小、吸附能力强等特点,能够促进手印物质与西蓝花粉末之间的选择性吸附,进而进一步提高手印显现的灵敏度。     

鲜红斑痣光动力治疗的荧光光谱监测

应用荧光光谱技术监测了鲜红斑痣(PWS)光动力治疗(PDT)中的光敏剂血药浓度与光产物生成。以532 nm倍频Nd∶YAG激光器作为PDT照射光源与荧光激发光源,以光谱仪与ICCD采集荧光光谱。在系统验证实验中,构建含有血卟啉单甲醚(HMME)的小鼠正常皮肤的荧光基本光谱,通过最小二乘光谱拟合区分HMME荧光(624 nm)与光产物荧光(652 nm)。含有PSD-007的病人患区荧光光谱拟合采用相同基本光谱,获得不同病人个体具有显著差异的光敏剂血药浓度曲线与光产物生成漂白曲线。所建立的荧光光谱监测系统与光谱拟合方法可为PDT精确量化剂量学方法的建立提供技术手段,所得结果有利于制定个性化的PDT治疗方案。     

南方某河水质荧光指纹特征及污染溯源

基于三维荧光光谱随荧光有机物的种类和浓度的不同与水体或污染排放源呈现对应关系的特性,水质荧光指纹溯源技术能够通过水体的三维荧光信号追溯污染排放源。以我国南方C市地表水A河为主要研究对象,利用水质荧光指纹溯源技术对A河及其上游来水方向J河进行了水质荧光指纹特征解析和污染排放源溯源。A河水质荧光指纹主要包括三个特征荧光峰,其[激发波长,发射波长]分别为[280, 320],[235, 345]和[255, 460] nm,其上、中、下游水质指纹之间相似度均大于99%,具有典型的印染废水污染特征。A河上游由J河分流汇入,J河水质荧光指纹与A河相似度低于60%,且强度不超过A河的40%。J河对A河水质荧光指纹形成过程的影响较小,A河的荧光强度主要由A河上游区域贡献。溯源结果表明,A河河水与A河上游印染纺织工业园区的印染废水水质荧光指纹相似度为94%,A河污染很可能来自其上游未经处理的印染废水的排放。A河和J河河水水质荧光指纹各荧光峰强度与高锰酸盐指数的线性相关系数R2分别达到0.956 4,0.937 5和0.985 4,而水质荧光指纹法感知污染的灵敏度更高。与其他三维荧光光谱相似度算法的结果对比表明,水质荧光指纹溯源技术是一种可靠的水环境监管技术,能够为进一步实现污染源头治理和环境精细化管理提供有力的技术支撑。     

SERS detection of proteins on micropatterned protein‐mediated sandwich substrates

One of the greatest challenges in developing protein chips is the detection of trace amounts of proteins on their surfaces. Traditionally employed techniques, such as optical microscopy and fluorescence, are effective and widely used, but it is sometimes hard to obtain fingerprint signals of biomolecules. In this paper, we use surface‐enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy as a platform for protein detection. Micropatterned protein‐mediated Au/Ag sandwich structures were employed as the detecting objects. Two types of proteins, pure hemoprotein and immunocomplex, were used as the media. Au/Ag layers were used as the SERS substrates. The resulting spectra showed good sensitivity and resolution. It indicates that SERS is a powerful tool in protein detection and has great potential for application in protein chips. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

荧光指纹技术——化学试剂质量检测新工具

产品质量控制一直是工业生产的重点,但缺乏简便可靠的检查方法。利用荧光指纹技术对不同厂家和相同厂家不同批次的色谱纯正己烷进行了研究。结果表明,不同厂家和相同厂家不同批次的产品的荧光指纹都有差异,国产的正己烷普遍荧光峰数量多、强度高、变化大,反映出杂质种类多、含量高、产品质量不稳定的特点。而进口著名品牌的产品则荧光峰数量稳定,且强度低。这个研究表明,荧光指纹技术在产品质量检测方面具有潜在价值。     

城市污水的三维荧光指纹特征

传统表征有机物含量的水质参量如化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)等只能表示总量,无法展示有机物成分.荧光光谱可以作为一种新型的水质表示方法,它像指纹一样与水样一一对应,被称为水质荧光指纹.采用三维荧光光谱(EEM)技术研究了城市污水荧光指纹特征,结果表明城市污水具有4个典型荧光区,各区的荧光中心、强度以及1区荧光中心λex=280 nm,λem=340 nm与2区荧光中心λex=225 nm,λem=340 nm的荧光强度的比值可以作为城市污水的主要荧光指纹特征.荧光指纹包含了大量污染物信息,通过与城市污水中典型污染物质的荧光光谱的比对,初步确定了各荧光区可能的荧光信号来源.荧光指纹法可表示有机物类型和含量,可作为化学需氧量和生化需氧量等参量的有益补充.     

石化废水的三维荧光光谱特征

石化废水是我国的主要工业废水之一,水量大、污染重.废水含有大量荧光物质,它的荧光光谱可以展现有机物组成,就像指纹一样与水样一一对应,被称为水质荧光指纹,简称水纹.论文通过对我国某大型石化企业的废水的三维荧光光谱特征的研究,揭示出石化废水荧光指纹丰富的特点,它含有近10个荧光峰,其中激发波长、发射波长(λex/λem)=...