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在法医学领域,为探究挥发性有机化合物(VOCs)能否作为犯罪调查新证据,研究人员以 “画家谋杀案” 为蓝本开展研究。结果显示,塑料袋会释放 VOCs 且允许人体分解产生的 VOCs 渗透,该研究为犯罪现场分析提供新方向。
在法医学的发展历程中,传统的痕迹鉴定技术在某些复杂案件中逐渐显露出局限性。例如在一些涉及尸体处理的案件里,仅依靠 DNA、指纹等常规证据,难以还原案件的全貌,导致部分案件的调查陷入僵局。随着科技的进步,寻找新的痕量证据成为法医学研究的关键方向。挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)作为一种新兴的研究对象,逐渐进入了科研人员的视野。人体在死亡后,组织会发生一系列复杂的生理变化,产生并释放出各种 VOCs,这些 VOCs 是否能成为破解案件的关键证据呢?这一疑问促使研究人员开展了深入的探索。
为了解开这个谜团,国外的研究人员以著名的 “画家谋杀案” 为切入点展开研究。在这起案件中,诸多证据的缺失让案件的调查和审判充满争议。研究人员希望通过对 VOCs 的研究,为类似案件的调查提供新的思路和方法。最终,他们发现塑料袋会释放 VOCs,并且不同品牌的塑料袋释放的 VOCs 存在差异,同时,人体分解产生的 VOCs 能够透过塑料袋进行渗透,且在 48 - 72 小时之间的渗透速率较高。这一发现意义重大,为犯罪现场分析提供了新的可测量证据,有助于突破传统调查的局限,提升案件侦破的准确性和效率。该研究成果发表在《Forensic Science International》杂志上。
研究人员在开展此项研究时,运用了多种关键技术方法。在样本采集方面,收集了不同年龄段、性别的人体肌肉组织样本以及动物肌肉样本作为对照。在实验过程中,使用电子鼻(e-nose)传感器实时采集 VOCs 信号,其基于金属氧化物半导体(MOS)传感器原理,能够有效检测不同环境下 VOCs 的变化。同时,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对塑料袋样本进行分析,以确定其成分。
研究结果主要包括以下几个方面:
- 塑料袋释放 VOCs 情况:对三种不同品牌的可降解低密度聚乙烯(LDPE)垃圾袋进行检测,发现它们均会释放 VOCs,释放频率范围在 2.710 - 2.745ppm,差异显著(MANOVA p<.001)。FT-IR 光谱分析表明,这些塑料袋并非纯 LDPE,还含有其他成分。
- 动物和人体组织释放 VOCs 情况:动物组织在不同条件下释放的 VOCs 波动较小,为 2.85 ±.01ppm。人体组织在三天的分解过程中释放的 VOCs 频率范围为 2.86 - 3.94ppm,差异显著(MANOVA p<.001)。
- 人体 VOCs 透过塑料袋的渗透情况:人体分解产生的 VOCs 能够透过三种塑料袋,渗透范围在 2.884 - 3.392ppm,相比人体组织直接释放的 VOCs 有大约 50% 的下降。不同时间点和不同塑料袋之间的 VOCs 差异均显著(MANOVA p<.001)。
- 车内实验结果:在车内进行的重复实验中,发现人体遗骸释放的 VOCs 指纹会受到塑料袋物理屏障的影响,且随着时间变化呈现出特定的规律。
研究结论和讨论部分强调了该研究的重要意义。《挥发性代谢组学助力犯罪调查:“画家谋杀案” 背后的科学新突破》中指出,挥发性代谢组学(Volabolomics)研究的是人体死亡后释放的 VOCs 组成的 “Volaboloma mortis”,它如同 DNA 一样具有痕量价值。此次研究不仅为法医学中犯罪现场分析提供了新的技术手段,还在材料工程、法律医学、法医人类学等多个领域具有潜在的应用价值。它可以帮助研究人员更好地了解材料的功能性,确定尸体在特定环境中的存放时间,进而推动整个法医学领域的发展,为解决更多复杂案件提供有力支持。