IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ЭКСПРЕСС МЕТОДИКА ДЛЯ КАЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЛЕДОВ КРОВИ НА РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ВОЛОКОН

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Маркова И.В. 1

---

1МБОУ "СШ№4 г. Онеги"

Некрасова С.М. 1

---

1МБОУ "СШ №4 г. Онеги"

Работа в формате PDF

1.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Судебно-медицинская экспертиза является важным практическим приложением аналитической химии. Именно с помощью метода качественного анализа можно восстановить картину преступления. Далеко не всегда красные пятна, обнаруженные на месте преступления, являются кровью.

Каким образом в действительности криминалисты идентифицируют кровь? Данный вопрос показался мне интересным и актуальным, заслуживающим детального рассмотрения. В данной исследовательской работе я предлагаю методику экспресс определения следов крови на ткани.

Цель работы: разработка экспресс метода для обнаружения крови на различных волокнах.

Задачи работы:

1. проанализировать состав крови;

2. подобрать методику для проведения качественного определения пятен крови;

3. провести эксперименты по обнаружению пятен крови на различных видах ткани, через разные временные промежутки;

4. сделать выводы и дать рекомендации по проблеме исследования.

Предмет исследования: качественное определение крови на различных видах волокон.

Объект исследования: кровь.

Гипотеза: при использовании определенных химических реактивов можно обнаружить за короткий временной промежуток следы крови. На качество обнаружения влияет давность пятна крови.

Методы: экспериментальный, литературный обзор, обработка полученных результатов.

Актуальность: следы крови часто свидетельствуют о совершении преступления. Важно использовать экспресс методику ее качественного обнаружения, чтобы ускорить процесс раскрытия совершенного преступления.

Даже при отсутствии видимых пятен крови, чувствительность экспресс-метода позволяет получать видимый результат. Не все химические реактивы, применяемые в настоящее время в криминалистике, доступны в обычной школьной лаборатории. Постараемся в ходе исследования подобрать наиболее доступные и эффективные вещества, дающие качественную реакцию на пятна крови независимо от видов волокон. Именно при своевременном обнаружении пятен крови на месте происшествия, сотрудники правоохранительных органов смогут рассчитывать на привлечение к ответственности виновников происшествия.

2. Основная часть.

2.1 Состав крови.

Кровь – это жидкость в организме человека, выполняющая жизненно важные функции. Еще в древности многие люди приписывали ей неимоверную силу. Кто-то приносил кровь в жертву богам, а кто-то именно кровью скреплял свои клятвы. Кровь состоит из плазмы и клеток. Клетки – это эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Основную роль крови играет плазма – прозрачная желтоватая солоноватая жидкость, которая состоит из воды и растворенных в ней веществ. При попадании в кровь различных возбудителей болезни, с ними борются не только лейкоциты, но и плазма крови, которая обеззараживает яд возбудителей. Защищают организм от повторного заболевания, образующиеся в плазме особые вещества, которые сохраняются в крови после болезни. [8].

Эритроциты – красные кровяные клетки, придающие крови красный цвет. Именно эти клетки выполняют самую важную функцию – переносят в потоке крови от легких ко всем тканям кислород, а от тканей к легким углекислый газ. Эритроциты образуются в костном мозге, смена эритроцитов проходит раз в 4 месяца. В одном кубическом миллиметре крови содержится до 5 миллионов эритроцитов. [3].

Лейкоциты – бесцветные мелкие кровяные клетки. Эти клетки борются с инфекциями, ядами, убивают микробов, проникающих в организм, также они выполняют функцию в освобождении организма от омертвевших клеток. Если бы отмершие клетки не уничтожались, то организм был бы отравлен продуктами распада, и жизнь стала бы невозможной. В 1 миллиметре крови здорового человека содержится около 8 тысяч лейкоцитов.

Тромбоциты – кровяные пластинки, которые отвечают за свертываемость крови при порезе, ранении. Остановить кровь – главная задача тромбоцитов. В 1 кубическом миллиметре крови человека содержится до 400 тысяч тромбоцитов. Количество тромбоцитов зависит от внешних факторов и воздействий, так, например, днем их больше, а ночью меньше. После тяжелой мышечной работы количество тромбоцитов и вовсе может увеличиться в 3 – 5 раз.

2.2 Значение крови.

Кровь доставляет клеткам кислород и выводит из них углекислый газ. Обогащение крови кислородом происходит через капилляры легких, где из крови вместе с выдыхаемым воздухом уходит углекислый газ. В процессе пищеварения происходит расщепление продуктов и образование из них веществ, которые легко усваиваются организмом. Эти вещества поступают в кровь и разносятся ею по всему организму. Кровь участвует в регуляции температуры тела. Прилив крови от внутренних органов в сосуды вызывает их покраснение, повышение температуры кожи и усиление теплоотдачи. Сужение кожных сосудов приводит к сохранению тепла внутри организма. Кровь выполняет защитную функцию, уничтожая микробы и различные чужеродные вещества.

2.3 Формы следов крови.

В практической работе судебно-медицинских экспертов широкое распространение получила классификация следов крови, предложенная Л. В. Станиславским. Он утверждает, что сначала нужно изучить отдельные элементы следов, а затем их сочетания. [3].

1.Элементарные следы - единичные следы, информирующие судмедэксперта о физических факторах, которые их сформировали.

2. Сложные следы - следы, информирующие судмедэксперта о динамике их образования.

2.4 Обнаружение следов крови.

В 1995 году в Лос-Анджелесе, на судебном заседании, защита подсудимого прибегла к неожиданному трюку, заявив, что обнаруженные на вещественных доказательствах пятна крови, являются на самом деле следами кетчупа. Для того чтобы подобной ситуации не повторялось, современные криминалисты берут предварительные пробы на кровь. Поиск следов крови осуществляется при тщательном осмотре места происшествия, с помощью лупы. [3]. Предметы могут осматриваться с помощью ультрафиолетовых лучей.

1. Проба с трехпроцентной перекисью водорода, наносимая пипеткой на подозрительное пятно. Появление вспенивания указывает на возможное присутствие крови.

2. Проба с реактивом «Воскобойникова». Реактив состоит из 10 частей лимонной (винной) кислоты, 4 частей перекиси бария и 1 части основного либо уксуснокислого бензидина. Смесь хранится в герметичном флаконе, в темном месте. Перед пробой смесь растворяют в 10 мл дистиллированной воды. Ворсинки исследуемой ткани помещают на фильтровальную бумагу, наносят каплю готового реактива. При наличии крови через 15-20 секунд в центре пятна появляется синее окрашивание.

3. Проба с люминолом. Предварительно готовится рабочий раствор, состоящий из 1 литра дистиллированной воды, 5 г кальцинированной соды и 0,1 г люминола. Перед употреблением в него добавляют 50-70 г свежего 3 % раствора перекиси водорода. Раствор используют в течение нескольких часов.

4. Проба с применением ультрафиолетового облучения. Свежие следы в УФ свете имеют темно-коричневый цвет. Если в результате внешних факторов гемоглобин крови превращается в гематопорфирин, пятна крови при освещении их УФ лучами дают ярко-оранжевую колоризацию.

Сущность пробы заключается в том, что в реакции с незначительными количествами крови, раствор светится в темноте голубым светом. При повторном нанесении реактива возникает яркая вспышка. Реактив наносится на анализируемую ткань с помощью пульверизатора. Реакция сохраняет свою чувствительность и после попыток удаления крови (соскабливания, стирки с мылом или стиральными порошками, химчистки, проглаживания горячим утюгом) практических на любых материалах. Воздействие люминола не мешает последующему судебно-медицинскому исследованию крови. Анализ обнаруженных следов крови по их форме и месторасположению позволяет сделать вывод о том, как было совершено преступление, определить его тончайшие детали. Например, пятна и брызги могут помочь установить место нападения на потерпевшего, последовательность ранений, нанесенных преступником, действия жертвы после нападения.

2.5 Определение давности образования кровяного следа.

Еще в середине ХХ века был найден метод определения давности пятен крови, основанный на выявлении феномена распространения хлоридов из области кровяного следа. В момент образования пятна крови и в течение непродолжительного времени его существования, ионы хлора локализованы в зоне пятна. В дальнейшем отмечается их миграция в периферические участки кровяного следа с образованием вокруг него своеобразной кольцевидной каймы. Ширина «хлоридной каймы» прямо пропорциональна количеству времени, прошедшего с момента образования пятна крови. Визуализировать зону концентрации ионов хлора можно предварительно обработав пятно с помощью раствора нитрата серебра. При этом образуется хлорид серебра, который выявляется в виде пояска черного цвета по периферии кровяного следа.

Тем не менее, данная методика не лишена довольно существенных недостатков, которые ограничивают ее использование в судебно-медицинской практике. Так, скорость диффузии ионов хлора в пятне крови подвержена значительным колебаниям, в зависимости от влажности окружающей среды, характера материала следонесущего предмета, размеров кровяного следа. Поэтому на современном этапе для определения возраста кровяных следов пользуются более достоверными методиками. [1].

Известно, что составляющие компоненты крови сами по себе и в силу внешних влияний претерпевают определенные циклические изменения. Прежде всего, это касается структуры гемоглобина, который с течением времени через ряд последовательных стадий преобразуется в гематопорфирин. Каждая из промежуточных фракций дегенеративного распада гемоглобина обладает своим собственным спектром поглощения, выявление которого возможно с помощью метода микроспектрального анализа. Таким образом, зная примерный срок образования каждой из фракций и характерный для нее спектр, можно ориентировочно судить о давности образования кровяного следа. [3].

По мере «старения» кровяного следа изменяется и активность ферментных белков, которые являются неотъемлемой составляющей плазмы крови. Поэтому определение степени их активности также может использоваться для решения вопроса о давности образования кровяных пятен. Предложен электрофоретический метод определения активности ферментов холинэстеразы, лейцинаминопептидазы и окситоциназы. Установлено, что сывороточная холинэстераза сохраняется в пятнах крови до 3-5 месяцев, лейцинаминопептидаза – 1,5-2 месяца, окситоциназа – 80-100 дней. [5]. В последнее время ведется интенсивный поиск новых, более достоверных критериев для определения срока образования следов крови. [1].

1. Практическая часть.

3.1 Экспресс метод обнаружения пятен крови на ткани.

Выбор методики обусловлен скоростью протекания реакции, доступностью используемых реактивов. На основе цветной реакции окисления фенолфталеина, применяемой в судмедэкспертизе для выявления крови, попробуем провести экспресс – анализ на кровь в школьной лаборатории. Метод основан на окислении фенолфталеина перекисью (пероксидом) водорода, катализируемом гемогруппой гемоглобина крови. При этом раствор фенолфталеина за несколько секунд приобретает красный оттенок (при наличии крови).

3.1.1 Методика проведения экспресс-анализа на кровь.

1. Растворили 2 г фенолфталеина и 20 г гидроксида калия в 100 г дистиллированной воды.

2. Затем при перемешивании добавили 20 г порошка цинка до обесцвечивания раствора.

3. Основной раствор поместили в закрытую темную емкость с избытком цинка (это позволяет поддерживать фенолфталеин в восстановленной форме).

4. Раствор реагента приготовили разведением основного раствора этанолом в отношении 1:5.

5. Подготовили образец для проведения опыта.

6. Х/б тампоном растерли пятно на ткани, затем смочили его дистиллированной водой.

7. Добавили две капли основного раствора на исследуемое пятно.

8. Через 30 секунд добавили две капли 3%- ного раствора пероксида водорода.

9. Появление розового цвета подтверждает наличие крови в анализируемом образце.

В качестве веществ, снижающих результативность экспресс-метода можно отметить: йод, ржавчину, медь, перманганат и дихромат калия, нитраты никеля и кобальта, способные окислять фенолфталеин. Помимо крови на ткани не было каких-либо растительных пероксидаз (ферментов), способствующих процессу разложения пероксида водорода, поэтому можно вести речь о получении абсолютно достоверного результата.

3.1.2Химизм экспресс-метода

3.2 Эксперимент 1. Обнаружение пятен крови на х/б ткани.

При проведении экспресс-метода по обнаружению следов пятен на х/б ткани, чистоту эксперимента обеспечили путем проведения серии опытов с периодичностью 3 недели. Для сравнения использовали контрольный образец. Избирательность экспресс-метода подтвердили в эксперименте с пятном клюквенного морса. Результаты занесли в таблицу.

Таблица 1. Исходные образцы.

Таблица 2. Образцы х/б после проведения реакции на обнаружение следов крови.

Вывод: Рабочий раствор, выбранный для проведения экспресс – метода определения следов крови на х/б ткани, показал свою дееспособность.

3.3 Эксперимент 2. Обнаружение пятен крови на льняной ткани.

Таблица 3. Исходные образцы льняной ткани.

Таблица 4. Образцы льна после экспресс метода обнаружения следов крови.

Вывод. В результате эксперимента удалось установить, что экспресс методика подходит для определения следов крови на льняной ткани.

3.4 Эксперимент 3. Обнаружение пятен крови на синтетической ткани.

Таблица 5. Исходные образцы синтетической ткани.

Таблица 6. Образцы синтетической ткани после проведения качественной реакции на обнаружение следов крови.

Вывод. В результате проведенного эксперимента установили эффективность экспресс метода для определения следов крови на синтетической ткани.

4. Заключение.

4.1 Выводы.

Гипотеза, поставленная в исследовательской работе, подтвердилась частично. Выбранная экспресс методика (в подобранном соотношении веществ) подходит для качественного обнаружения следов крови на любых видах волокон (натуральных, синтетических).

Независимо от происхождения волокон, скорость протекания качественной реакции оказалась одинаковой. Лучший визуальный результат после проведения экспресс методики дал образец синтетической ткани.

Рабочий раствор сохранил чувствительность на обнаружение пятен крови на всех видах тканей и через три недели. Зависимости между сроком давности пятна крови и чувствительностью рабочего раствора, установить не удалось.

Применение экспресс метода позволит не только криминалистам, но и ученикам профильных (медицинских) классов оперативно определять наличие следов крови на ткани.

Даже при отсутствии видимых пятен крови, чувствительность экспресс-метода позволяет получать видимый результат. Не все химические реактивы, применяемые в настоящее время в криминалистике, доступны в обычной школьной лаборатории. В ходе исследования удалось подобрать доступные и эффективные вещества, в соотношении, способном давать качественную реакцию на пятна крови.

4.2 Рекомендации по работе.

Если на поверхности ткани, кроме следов крови присутствуют другие вещества, также можно с помощью выбранного рабочего раствора провести качественное обнаружение следов крови. Специфичность рассмотренного метода можно повысить, если учесть, что многие неорганические окислители меняют окраску рабочего раствора фенолфталеина еще до добавления Н2О2, а растительные пероксидазы дезактивируются при нагревании до 100С, тогда, как гемоглобин сохраняет при этой температуре каталитическую активность.

Для обнаружения старых пятен крови рекомендуем воспользоваться методом исследования в ультрафиолетовых лучах. Он позволяет обнаруживать даже те пятна крови, которые подверглись размыванию (гемоглобин перешел в пигмент гематопорфирин).

5. Библиографический список.

1. Виноградов И. В., Гладких А. С., Крюков В. Н., Красовская Е. А., Соседко Ю. И., Томилин В. В. Судебно-медицинская экспертиза: Справочник для юристов. М., 1985

2. Крюкова М., Судебная медицина. Учебник для студентов медвузов, 1990

3. Пальма М. Судебная медицина. Курс лекций.

4. Попов В. Л. Судебная медицина: Учебник. Л., 1985 .

5. Попов В. Л. Судебно-медицинская экспертиза: Справочник. С.-Петербург, 1997

6. Самищенко С. С. Судебная медицина (учебник для юридических вузов). М., 1996

7. Самищенко С.С. Судебная медицина: Учебник для юридических вузов. OCR Палек, 1998

8. Сонин Н.И., Сапин М. Р. Биология. Человек. Учебник для 8 класса.: М., Дрофа, 2012. – 288 стр.

6. Приложения.

6.1 Составные компоненты цельной крови и плазмы человека.

6.2 Биохимические показатели крови.

6.3 Приложение 3. Состав крови.

18