基于鲁米诺电化学发光成像的潜在指纹显现技术

指纹在法医鉴定及人身识别方面承担着重要作用,同时广泛应用于日常生活中的安全检验、访问控制、个人认证等领域。当前尽管指纹显现方法繁多,但是仍然需要一种技术简单、快速、容易操作的方法对指纹进行显现。本文基于选择性空间控制鲁米诺在电极表面的电化学发光行为,构建了一种潜在指纹的反相成像技术。考察了共反应剂种类、施加电位以及发光体浓度对指纹显现效果的影响。该成像方法具有简单、快速以及无需对基底或样本进行处理等优点,为指纹显现和电化学成像技术提供了一种新方法和新思路。     

电化学发光成像技术及其在阵列传感分析和潜在指纹成像分析中的应用

电化学发光成像技术作为一种新的生化分析手段,具有设备简单、反应可控、多信息化和可视化等优点. 目前,该技术已被用于便携式、微型化、高通量的电化学发光传感器中,并取得了一系列创新性成果. 本文结合作者课题组的研究进展,简要介绍了电化学发光成像技术在阵列传感分析和潜在指纹检测中的应用,并尝试着展望了今后的发展趋势.     

电化学共沉积氧化锌-氧化铜薄膜法显现潜指纹

发展了一种新的电化学共沉积氧化锌-氧化铜薄膜法来显现多种导电基底(不锈钢片、铝片、铜片、锌片、5角和1元的硬币)上的潜指纹的方法。该方法的原理是基于导电基底上潜指纹的嵴线区残留物具有电化学惰性,电化学共沉积反应选择性地发生在潜指纹的谷线区和没有潜指纹覆盖的导电基底上,这一过程导致基底上潜指纹的嵴线区和谷线区之间产生显著的颜色差异,最后得到具有较高对比度的潜指纹反像。从场发射电子扫描电镜图像和元素分析的结果确认,氧化锌-氧化铜薄膜主要沉积到了潜指纹的谷线区,而嵴线区上的沉积物较少。通过氧化锌-氧化铜薄膜的共沉积,导电基底上的潜指纹显现图像能够提供清晰的二级水平信息和部分三级水平信息。该方法具有操作简便、显现效率高、适用客体广的特点,是一种具有很好的实际应用前景的潜指纹显现方法。     

基于飞行时间二次离子质谱成像技术的人民币上指纹化学成像研究

长期流通过的人民币上潜在指纹的显现一直是法庭科学领域研究的难点之一。飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)技术具有原位、准无损、高通量、可多组分平行分析和空间分辨率高等优势。本研究利用TOF-SIMS技术对人民币表面的潜在指纹进行化学成像,比较了TOF-SIMS与几种传统方法的显现效果,研究并分析此技术具有的独特优势,从普适性、灵敏度和指纹三级特征获取的角度进一步探讨了方法的适用性。利用此技术对指纹中的外源性物质进行了分析,检测出保湿乳成分中丙三醇的分子离子峰(m/z 92.06)和碎片离子峰(m/z 43.02),并显示清晰的指纹图像。研究结果表明,TOF-SIMS技术为长期流通过的人民币上潜在指纹的显现提供了一种有效的方法,并有望用于其表面上指纹中物质的检测。     

稀土荧光粉Zn_2SiO_4:Mn~(2+),Er~(3+)的性能优化及显现潜在指纹的研究

指纹显现技术是痕迹学乃至物证技术学领域研究的重点内容之一,现行的指纹显现试剂和显现方法仍存在一定的隐患。以稀土荧光粉Zn2Si O4:Mn2+,Er3+为研究对象,借助纳米稀土发光材料在生物荧光检测领域的应用思路,通过表面修饰技术、湿法球磨等方法对荧光粉的发光性能、吸附能力和粒径形貌等指标进行优化与控制,使之成功地应用于潜在指纹显现中,能够显现遗留在不同客体上不同遗留时间的潜在指纹;建立了一种高效、无毒、无损、便利的潜在指纹显现技术新方法,并拓展了稀土荧光粉的应用范围。     

基质辅助激光解吸电离质谱成像在指纹分析中的研究进展

基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)是一种高灵敏度、高通量、多组分同时分析的软电离质谱技术,可通过对物质分析实现分子结构的确认及物质分布信息的获取,因此在指纹分析中获得越来越多的关注。 本文从条件优化入手,讲述基质优化过程。 接着介绍了MALDI-MS成像(MALDI-MSI)在指纹分析领域具体的应用,在形态分析研究方面,总结其与常规显现方法联用对成像效果的影响、对疑难指纹的图像处理;在化学信息分析研究方面,分别从根据质谱信息分析生活习惯/案前活动、指纹遗留时间和个体同一认定对各研究的优点及局限性进行评述,最后为MALDI-MSI在指纹领域未来发展提出展望。     

基于电化学方法的手印显现技术研究进展

潜在手印是犯罪现场经常出现的一类非常重要的痕迹物证,需要使用一定的显现方法将这类肉眼不可见的手印转变为可见手印.随着手印显现技术的快速发展,相关研究逐渐从法庭科学拓展至多学科交叉领域.近年来,利用电化学方法显现潜在手印的研究引起了研究人员的广泛关注.本文综述了三类基于电化学方法的手印显现技术的国内外研究进展,分别是基于电化学沉积的手印显现技术、基于电化学发光的手印显现技术和基于扫描电化学探针的手印显现技术.最后对这些研究方向的问题现状和发展趋势进行了分析与展望,以期为新型手印显现技术的研究提供有价值的参考.     

在化学教学中推广科普知识——以趣谈指纹显现技术为例

指纹是公认的法庭科学"证据之首",指纹显现技术是寻找指纹的第一步,也是关键步骤。笔者在本科生通选课程"化学与现代社会"的"化学与刑事技术"一章中,采用翻转课堂和基于小组学习(Team-BasedLearning,TBL)的授课方式,鼓励学生将指纹拟人化为一名面孔多变的"怪盗",将各种指纹显现技术人格化为指纹显现技术部的侦查员,以趣谈的形式介绍了几种指纹显现技术中所涉及的化学原理,丰富了学生对指纹显现技术科学认识的同时,提高了其科学素养和学习兴趣。     

荧光性聚酰胺-胺树形分子在潜指纹显现中的应用研究

本文系统研究了不同条件(树形分子代数、浓度、浸泡时间等)下荧光性聚酰胺-胺树形分子(PAMAM)水溶液作为荧光探针对锡纸、透明胶带等基底上油印潜指纹的显现效果.结果发现PAMAM树形分子可以和指纹残留物进行靶向结合.结合到指纹纹线上的该荧光性纳米材料在暗室中365 nm紫外光的激发下发出明亮的蓝色荧光,指印纹线与基底反差大、指纹易于辨认,且操作简单,试剂完全环保无污染.这些结果表明PAMAM水溶液是一种潜在的优良的指纹显现试剂.最后,把PAMAM树形分子水溶液对指纹的显现效果进行量化处理,乳突纹与基底间的灰度对比度达到90%以上.     

纳米CdS/PAMAM G5.0显现胶带粘面油潜指纹应用

利用傅立叶红外光谱检测了聚酰胺-胺(PAMAM)G5.0显现液与油酸反应机理,以相对峰高比来观察不同反应条件下的反应情况,确定在120 ℃下反应2～3 h较好。以这种复合纳米材料为显现液,对犯罪现场3种常见胶带粘面上的油潜指纹进行显现,透明胶带上油潜指纹在420 nm下拍照,黑色电工胶带上油潜指纹在365 nm下拍照可得到很好的图像效果。将该显现材料的显现效果与现在常用罗丹明6G显现液的显现效果进行横向比较,以考察CdS/PAMAM G5.0在显现胶带粘面上油潜指纹方面起到的作用。CdS/PAMAM G5.0显现法同现有方法相比,对于常见胶带粘面上的油潜指纹具有理想的显现效果,其荧光强度、选择性吸附性能非常优异;长时间浸显后背景吸附小,与指纹纹线的反差大;指纹纹线流畅,显现细节特征能力强,其中对陈旧油潜指纹也有比较理想的显现效果;可以通过室光反射和紫外可见荧光两种形式成像,适用范围更广。一系列实验证明,CdS/PAMAM G5.0可以有效显出常见胶带粘面上的油潜指纹。     

光学相干层析技术在法庭科学中的新应用

光学影像技术是法庭科学物证检验分析的重要技术手段，具有无损、原位、快速等优势。近年来，随着光学影像技术的不断发展，一些新技术、新方法不断被引入法庭科学领域并付诸应用。光学相干层析技术（简称OCT技术）是一种光学断层成像技术，具有无损、高分辨、快速、断层成像的特点，特别是其可以无损地得到材料或生物组织内部的结构信息，突破了传统二维成像只能进行物质表面分析的局限，因此可成为一种很有前景的新型法庭科学光学影像技术。本文首先介绍了自主搭建的一套三维OCT成像系统，并着重介绍了基于该系统应用于法庭科学油漆物证检验、胶带指纹显现和毛囊特征分析等方面的研究。结果表明，OCT技术非常适合用于法庭科学物证检验分析，作为其他检验的先导技术手段，获取样品内部信息，提取新型光学特征参数。由于其采用光纤化技术，还有望实现便携化、小型化，在现场勘查中开展相关应用。     

飞行时间二次离子质谱在指纹分析中的研究进展

指纹作为接触类犯罪案件现场最常见的痕迹之一,基于其形态学价值及承载的物质进行分析是个体识别、侦查破案的重要手段。飞行时间二次离子质谱技术（TOF-SIMS）是一种兼具高质量分辨率和高空间分辨能力的表面分析技术,能够同时获得待测物质的质谱信息和成像分布。相较于其他理化分析技术,TOF-SIMS所具备的快速检验、无需前处理、原位近无损分析等优势使其逐渐成为指纹分析领域的前沿课题。该文基于TOF-SIMS在成像增强、物质分析、犯罪信息挖掘等指纹分析领域的研究现状展开综述,分析其在公安实战中的应用前景,以期为该技术在指纹检验领域的推广奠定基础。     

潜指纹显现方法研究进展

综合介绍了常用的几种潜指纹显现方法及原理,其中主要综述了指纹的物理化学显现法和化学显现法的进展,包括多金属沉淀法、茚三酮法和荧光材料显现法等。     

氨基酸灵敏试剂显现潜在手印研究的进展

指纹作为人身认定的重要手段在法庭科学领域已使用了上百年,犯罪现场遗留手印的发现和提取对于嫌疑人身份的认定具有非常重要的作用。1954年,茚三酮试剂在潜在手印显现领域的首次应用促进了法庭科学领域指纹显现技术的重大发展。此后一系列的化学试剂和化学方法被用于犯罪现场潜在手印的显现中。本文系统地概括了多种氨基酸灵敏试剂在渗透客体表面潜在手印显现中的发展及应用,并对其显现机理和优缺点进行了评价分析。     

核酸等温扩增技术在电化学生物传感器中的应用

生物分子检测在临床诊断、基因治疗、基因突变分析等方面变得日益重要,因而,建立简单、快速、灵敏的检测方法具有重要意义。近年,电化学生物传感器因其简单、便携、易操作、成本低等优势在生物分子检测的研究中备受关注。为了提高检测方法的灵敏度,不同的核酸等温扩增技术被应用于电化学生物传感器的构建中。本文简单介绍了电化学生物传感器的工作原理,着重综述了几种主要应用于电化学传感器中的核酸等温扩增技术,同时比较了各方法的优缺点。     

电化学分析方法在中药质量控制中的研究进展

中药质量控制是保证中药现代化、产业化以及国际化的核心问题。与其它分析方法相比,电化学分析法具有灵敏度高、检测速度快和成本低等优点,是中药质量控制的重要手段,具有广阔的发展前景。本文综述了近年来电化学方法在中药质量控制方面的研究进展,介绍了电化学指纹图谱技术在中药鉴别方面的研究概况,着重归纳了电化学技术在分析中药有效成分和有害物质中的应用,包括黄酮类、生物碱类、醌类、苷类、重金属和农药残留等,并展望了电化学方法在中药质量控制领域的发展前景。     

广藿香化学成分和指纹图谱研究

采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对石牌、高要、湛江3个栽培品种的广藿香挥发性成分进行了研究,分别鉴定了其化学组成,并测定了其相对含量。采用色谱指纹图谱分区法对3个栽培品种广藿香的质量进行分析和比较,把广藿香总离子流色谱图分为4个区,并用相对保留值α和相对峰面积Sr进行分析比较。结果表明,此法简单、快速,为有效地鉴别不同栽培品种的广藿香以及建立其色谱指纹图谱提供了一种新的方法。本研究还讨论了广藿香酮结构的确定。     

电化学生物传感器在污水分析及污水流行病学中的应用进展

近年来,污水流行病学（wastewater-based epidemiology, WBE）已被证明是用来监测社区毒品滥用和公共健康的一种有效评估方法,该方法通过定量分析指定社区污水回收站中污水的药物残留或者代谢物来反推社区中人们对毒品的消耗量并结合指定社区的人口数量对其进行归一化处理. 电化学生物传感器具有响应时间快、成本低、分析样品需求量小、数据分辨率高以及能够现场快速测试等特点,已被广泛应用于疾病快速诊断、环境污染监测、食品安全以及毒品检测等领域. 液相色谱-质谱联用是分析污水中的毒品及其代谢物的主要方法,但随着传感技术尤其是电化学传感器近来的快速发展,也开始被用于研究污水传染病学并可实现现场快速测量. 本文综述了电化学生物传感器在污水中无机污染物（如重金属）、有机污染物（如农药、毒品）、生物分子（如 DNA）以及细菌等微生物分析中的最新进展,同时还论述了目前电化学传感器技术在污水流行病学领域的应用和未来所面临的主要挑战.     

量子点在生物体系中的光学应用

量子点（QDs）与传统染料分子相比,具有量子产率高、光学漂白低、稳定性强、尺寸可调等独特的光学特性.通过与荧光、电化学发光、荧光共振能量转移、循环伏安、差分脉冲伏安以及方波伏安等光电化学技术的联用,使得量子点在DNA、蛋白质、酶等生物分子,细胞以及活体成像中的应用越来越广.本综述简单介绍了量子点的特性及制备方法,重点讨论了其在生物体系中光学检测DNA、蛋白质及酶等生物分子,细胞分析以及活体成像中的应用,并展望了其在未来生命分析中的研究趋势与前景.     

电化学石英晶体微天平的应用

电化学石英晶体微天平（EQCM）即石英晶体微天平（QCM）与电化学检测相结合的测试技术。电化学石英晶体微天平以其简单、快速,可以在纳克级水平上对活性物质在石英晶振片上发生的沉积、吸附或溶解等过程进行动态检测等优势而成为表界面反应研究的有效手段之一。由于EQCM测试技术为原位测试方法,可以实现在线实时监测,利用其高精度和高灵敏度可以进一步对表界面上发生反应的过程及深层次的机理进行分析。本文就EQCM在电化学、生物医学及油田化学等领域以及研究机理及动力学等方面的应用进行了总结阐述,提出了EQCM的研究新方向以及发展中面临的问题。