综述:紫外-可见光谱法在法医血痕时序鉴定中的应用进展

【字体: 时间:2025年06月23日 来源:Forensic Science International 2.2

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  这篇综述系统梳理了紫外-可见(UV-Vis)光谱技术在法医血痕时序鉴定(BAE)领域三个世纪来的发展历程,重点阐释了血红蛋白(Hb)衍生物(如α2β2四聚体)在氧化过程中的光谱特征变化,并探讨了环境因素对血痕老化动力学的影响,为犯罪现场重建提供了关键科学依据。

  

Abstract
血痕时序鉴定(BAE)是法医血迹形态分析的核心分支。过去三百年间,基于血痕光学特性的紫外-可见(UV-Vis)光谱法因其对血红蛋白(Hb)衍生物的高灵敏度检测脱颖而出。本文详细综述了血痕老化过程中的颜色演变规律、光谱检测原理,以及从18世纪末至今的关键技术突破,同时解析了环境变量对检测结果的影响机制。

Introduction
BAE通过科学手段界定犯罪时间窗,在事件重建中具有不可替代的作用。相较于DNA降解分析和蛋白质变性检测等传统方法,UV-Vis光谱技术凭借其实时、无损的优势成为主流方案。现有研究主要聚焦于血红蛋白α2β2亚基中铁(II)-血红素复合物的氧化路径与光谱特征关联性。

Range of methods for bloodstain age estimation
当前BAE方法可分为三类:

  1. 分子生物学技术:通过DNA片段化程度推算时间,但易受核酸酶活性干扰;
  2. 蛋白质组学分析:追踪血清白蛋白等大分子降解产物,需复杂质谱设备;
  3. 光谱学手段:利用Hb转化为高铁血红蛋白(MetHb)时Soret带(414 nm)的偏移特性,可实现原位快速检测。

Changes in aging bloodstains in the UV/Vis range used for BAE
血红蛋白的衰老本质是Fe2+→Fe3+的不可逆氧化过程。氧合血红蛋白(HbO2)在580 nm处的特征峰随时间衰减,而MetHb在630 nm处的新生峰成为关键年龄标志物。研究证实,温度每升高10°C,Soret带半衰期缩短约35%,这解释了热带地区血痕老化加速现象。

Methodological approach
早期研究(1892年)通过目视比色法判定血痕龄期,现代则采用导数光谱消除基质干扰。2015年引入的机器学习算法将预测误差从±48小时降至±6小时,但环境湿度>80%时模型需重新校准。

Research and identification of influencing factors
紫外线辐射会使MetHb转化为胆绿素(吸收峰移至670 nm),而pH<6.5时血红素基团解离导致特征峰消失。最新解决方案是建立多变量补偿模型,整合温度、光照等12项环境参数。

Conclusion
从19世纪的手工比色到21世纪的高通量光谱成像,UV-Vis光谱BAE技术已实现从定性到定量的跨越。未来突破点在于开发便携式量子点传感器,以应对极端环境下的检测挑战。

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