А. Г. Холевчук

Основные тенденции и перспективы развития дактилоскопии в США

Монография

ebooks@prospekt.org

Информация о книге

УДК 343.98(73)(075.8)

ББК 67.52(7Сое)я73

Х71

Изображение на обложке James Steidl / Shutterstock.com

Автор:

Холевчук А. Г., кандидат юридических наук, преподаватель кафедры уголовного процесса и криминалистики Новороссийского филиала Краснодарского университета МВД России.

Рецензенты:

Кручинина Н. В., доктор юридических наук, профессор, профессор кафедры криминалистики Московского государственного юридического университета имени О. Е. Кутафина (МГЮА);

Лебедева А. А., кандидат юридических наук, доцент кафедры криминалистики Московской академии Следственного комитета Российской Федерации, подполковник юстиции;

Данильян А. С., кандидат юридических наук, доцент, начальник кафедры уголовного процесса Краснодарского университета МВД России, подполковник полиции.

В работе рассмотрены перспективные направления развития дактилоскопии в США. Раскрыты физико-химические методы визуализации следов пальцев рук, методы ДНК-анализа потожирового вещества. Проанализированы проблемы повышения качества получения соответствующих образцов в целях идентификации личности; применяемые в процессе дактилоскопических исследований информационные системы и технологии; статистические модели оценки обоснованности экспертных выводов в судебно-дактилоскопической экспертизе; основные направления установления давности отображения следов пальцев рук и формирование новых теоретических концепций образования папиллярных гребней.

Монография адресована специалистам в области судебной дактилоскопии и судебно-дактилоскопической экспертизы – научным сотрудникам, педагогическим работникам профильных вузов. Материалы работы могут использоваться в образовательном процессе при подготовке курсантов и слушателей, студентов юридических вузов, будут интересны сотрудникам органов предварительного расследования, оперативным работникам органов внутренних дел и всем интересующимся проблемами дактилоскопии.

УДК 343.98(73)(075.8)

ББК 67.52(7Сое)я73

© Холевчук А. Г., 2021

© ООО «Проспект», 2021

ВВЕДЕНИЕ

Ничто не вечно под луной. Но жизнь
Бессмертна эстафетой поколений.
Коль этим даром, друг мой, дорожишь,
Оставь свой след, отбросив яд сомнений.

У. Шекспир

В настоящее время в криминалистической и судебно-экспертной науках повышенное внимание уделяется вопросам конвергенции отдельных положений зарубежного опыта в следственно-судебную и экспертную практику. Критики имплементации зарубежного опыта справедливо полагают, что его использование в решении частных криминалистических и судебно-экспертных задач ведет к появлению проблем в правоприменительной деятельности и формированию не характерного для отечественной следственно-экспертной практики опыта. Сторонники конвергенционных процессов и изменений отечественной криминалистической науки правы в том, что изменения, основанные на глубоком изучении передового опыта зарубежных государств, необходимы. Во всяком случае, у сторонников и противников идей внедрения зарубежного опыта общее видение решения обозначенных проблем в рамках наук криминалистики и судебной экспертизы.

Предметом настоящего исследования является анализ опыта США в области дактилоскопии. Несмотря на фундаментальную теоретическую основу данного раздела в отечественной и зарубежной криминалистике, судебной экспертизе, иностранными исследователями систематически проводятся исследования по повышению эффективности методов, средств и технологий, используемых в дактилоскопии.

Анализ научной литературы, вышедшей в США в начале XXI века, свидетельствует о применении новых подходов и методов в дактилоскопических исследованиях, пересмотре отдельных традиционных вопросов и проблем, связанных с оценкой заключений экспертов-дактилоскопистов, поиске перспективных методов анализа потожирового вещества в целях идентификации личности посредством ДНК. Несмотря на экспериментальный характер рассматриваемых методов, многие из них показали практическую эффективность, другие, в силу различных обстоятельств, признаны нецелесообразными для использования в судебно-экспертной и криминалистической деятельности. Обращается внимание на финансовую составляющую некоторых методов, их относительно высокую стоимость. В целом ряде случаев установлено, что методы, требующие значительных затрат, могут быть заменены альтернативными, не менее эффективными и наименее затратными.

Значимость исследования заключается в том, что данная работа основывается на системном анализе научной литературы в области дактилоскопии, вышедшей в США в начале XXI века. В работе содержатся данные о наиболее актуальных и современных средствах и методах, используемых для проведения экспертных исследований, имеющих различную целевую направленность.

Цель исследования состоит в определении основных направлений развития дактилоскопии в США, поиске оптимальных средств визуализации следов пальцев рук, развитии новых подходов в оценке заключений экспертов-дактилоскопистов, внедрении новейших информационных технологий в следственную и экспертную практику. Для реализации обозначенных целей рассмотрены основные (традиционные) дактилоскопические методы и средства, используемые в экспертной практике правоохранительных подразделений США. Кроме того, уделено внимание перспективным методам и средствам, еще не нашедшим своего применения в экспертной практике правоохранительных органов США.

Неоценимую помощь в написании работы автору оказали студенты Кубанского государственного университета филиала в г. Новороссийске, участвовавшие в выполнении определенной части переводов исследований на указанную тематику. Автор выражает глубокую признательность выпускникам юридического факультета О. С. Поповой, А. В. Уварову, О. А. Городничей за стремление к изучению опыта США в области дактилоскопии и их благородный труд. Кроме того, автор выражает особую признательность своему руководителю и Другу — заведующей кафедрой гуманитарных дисциплин Новороссийского филиала Кубанского государственного университета, кандидату юридических наук, доценту — Грузинской Екатерине Игоревне за поддержку и помощь в аспекте организованной автором работы по изучению зарубежного опыта. Хочу также поблагодарить свою супругу — Холевчук Юлию Александровну за терпимое отношение к творческим мытарствам автора и систематические, длительные редакционно-технические правки текста работы.

Глава 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛЕДОВ ПАЛЬЦЕВ РУК

§ 1.1. Адаптация флуоресцентных красителей для оптимизации процесса визуализации следов пальцев рук

На протяжении последних 30 лет физический проявитель¹ (далее — ФП) остается основным средством визуализации невидимых следов пальцев рук, отображенных на пористых поверхностях. В ряде случаев он имеет ограничения, а его применение на пористых поверхностях, подвергшихся воздействию влаги, осложняется тем, что чувствительные к аминокислотам реагенты не эффективны². Модификации ФП изучались различными исследователями в попытке стабилизировать окислительно-восстановительный раствор и получить оптимальный контраст отпечатка³. В зарубежной литературе применение ФП описывается как сложный, трудоемкий и дорогостоящий способ⁴, требующий создания лабораторных условий.

В процессе использования ФП введение загрязнений или вмешивающихся ионов может влечь сокращение соотношения серебряных ионов к элементному серебру или формированию серебряной окиси⁵, что в итоге приводит к окрашиванию фона и потере контрастности между обнаруженными деталями отпечатка и поверхностью, на которой они отображены. Выпадение в осадок серебра в окислительно-восстановительном растворе негативно воздействует на реагент, снижая концентрацию его ионов. Дополнительное очищение с помощью малеиновой кислоты для удаления щелочных компонентов бумаги способствует обнаружению отпечатков с помощью ФП. Частичное растворение щелочного связующего вещества на поверхности газетной бумаги приводит к тому, что исследуемый объект истончается и с ним становится сложно работать⁶. Несмотря на указанные проблемы, ФП остается надежным средством обнаружения невидимых отпечатков на пористых поверхностях, подвергшихся воздействию влаги⁷. Его используют на пористых сухих поверхностях в заключительной стадии процесса обнаружения отпечатков, что способствует их выявлению с помощью реагентов чувствительных к аминокислоте⁸.

Гистологические красители, применяемые для выявления потожировых веществ, необходимы при исследовании органических красителей, являющихся альтернативой ФП. Краситель Oil Red O (ORO) применяется для улучшения качества визуализации отпечатков посредством выявления компонентов жирового вещества⁹. Хотя исследование Oil Red O имело прогрессивный характер, дополнительные исследования показали, что краситель наиболее эффективен при визуализации невидимых свежих следов пальцев рук. Применение ФП ограничивается при необходимости исследования возрастных отпечатков. Предполагается, что краситель Oil Red O предназначается для изменчивых компонентов сальных желез, а ФП ориентирован на изучение стабильных выделений. Кроме того, визуализация ограничивается видимым поглощением, означающим, что, как и с ФП, получить необходимый контраст отпечатка на темных основаниях затруднительно¹⁰. Следовательно, изучение люминесцентных альтернатив ФП должно основываться на рассмотрении люминесцентных красителей, взаимодействующих с множеством компонентов жирового вещества.

Красный Нил (далее — КН) первоначально использован Дж. Сандерсом (G. Saunders) в качестве альтернативы ФП¹¹. Ранее краситель применялся для визуализации фосфолипидов, холестерина, сложных эфиров холестерина и триацилглицерола в исследуемых образцах ткани животных¹². Указанные составляющие включают значительную часть липидных фракций выделений отпечатка¹³.

Люминесцентные свойства КН изменяются в зависимости от используемой системы (комплекса) растворителей с полярными апротонными растворителями (в частности, ацетоном), производящими широкое красное смещение свечения по сравнению с неполярными растворителями¹⁴. Протоносодержащие растворители, в частности вода, приводят к подавлению люминесценции. Объедение этих свойств с химическим составом бумажных оснований (объектов) влечет детализацию люминесцентного края отпечатка с выборочным смещением нелюминесцентного красителя КН на бумажном фоне, эффективно подавляющего воздействие заднего фона.

Предварительные исследования КН, используемого для улучшения визуализации отпечатков на пористых поверхностях, погружаемых в воду, показали положительные результаты с применением состава реагентов, предложенных Дж. Сандерсом (G. Saunders) (1 мг красителя «Красный Нил» в 1 мл ацетона или диметилсульфоксида (DMSO), подготовленного для 1 л воды). Названные реагенты способствовали обнаружению отпечатков для получения результата, улучшающего применение ФП в процессе исследования отпечатков возрастом до двух месяцев, отображенных на белой копировальной бумаге¹⁵. Результаты предварительного исследования оказались перспективными, а флюоресценция (свечение) фона определена исследователями, как проблема механизма исследования следовоспринимающих объектов, содержащих большой объем рекуперированных бумажных волокон. Важным является тот факт, что попытки включить КН в типичную последовательность процесса обнаружения отпечатков на сухих пористых поверхностях, привели к образованию размытых краев отпечатка. Кроме того, Дж.Ф. Дэуе (J. F. Deye) установил быстрое фотоотбеливание отпечатков, обнаруженных с помощью КН¹⁶.

Анализируемое исследование акцентировалось на улучшении раствора за счет включения в его состав красителя КН для оптимизации процесса использования аминокислотных реагентов, снижения уровня сложности и времени рассмотрения, требуемого для повышения четкости изображения отпечатка. Экспериментально требовалось оценить работу оптимизированного раствора с КН, сравнив соответствующие качества с ФП на большой группе исследуемых видов поверхности с новыми образцами отпечатков и образцами возрастом до пяти лет.

В экспериментах использовались следующие материалы: лимонная кислота, малеиновая кислота, растворители (AR grade), хлорид цинка и нитрат серебра, полученные из BDH-Prolabo (VWR International Pty. Ltd., Австралия). Краситель КН (BioReagent, Sigma–Aldrich, США), гидроокись натрия (MerckChemicals, Австралия), 1,2-индандион (Casali Institute, Израиль), 1,8-диазафлуорен-9-он (BVDA, Нидерланды), ледяная уксусная кислота (ChemSupply, Австралия), нитрат железа девятиводный (Sigma–Aldrich, США), сурфактант Teric X10 (ICI Australia Operations Pty. Ltd.) и ацетат N-додециламин (Optimum Technologies, Австралия).

Рис. 1. Технологический процесс обработки/рассмотрения пористых поверхностей с помощью красителя Красный Нил¹⁷

Для подготовки раствора КН (0.10 г, 0.31 ммоли) добавлялся к AR grade метанолу (1.00 L) и размешивался до полного растворения. Раствор (0.01%) гидроокиси натрия (0.10 г, 2.50 ммоли) подготавливался в деионизированной воде (1.00 л). Раствор подготавливался при постепенном добавлении исходного раствора (200 мл) к равному объему 0.01% (w/v — вес/объем) раствора гидроокиси натрия (приблизительно pH 12). Далее преобразованный раствор подготавливался посредством постепенного добавления 230 мл исходного раствора к 170 мл 0.01% (w/v) раствора гидроокиси натрия.

Исследуемые образцы помещались в деионизированную водную ванну на 5 минут до появления деталей отпечатка, затем смешивались для удаления неровностей на поверхности бумаги. После чего образец быстро высушивался и помещался в раствор КН, аккуратно перемешивался до визуализации отпечатков по истечении 1 часа (рис. 1). Перед высыханием образцы обрабатывались в деионизированной водной ванне в течение 5 минут и проявлялись с помощью источника экспертного света Polilight PL500 и системы ввода и улучшения изображения Rofin Poliview IV (возбуждение 490 нм с 555 нм с полосовым барьерным фильтром).

Рабочий раствор нингидрина (с растворителем носителя петролейного эфира, раздел 2.5) и растворы для ФП подготовлены по методу К. Чампод (C. Champod)¹⁸. Рабочие растворы нингидрина и индандиона с растворителем носителя HFE 7100 подготовлены по аналогии с процедурой, указанной в табл. 1. Образцы, рассматриваемые с помощью нингидрина или индандиона-цинка, погружались в реагент, затем высушивались на воздухе в течение 2 минут. После нагревались горячим прессом (Singer Magic Steam Press 7) в течение 10 секунд при 165 градусах по Цельсию. Обработанные с помощью нингидрина объекты на короткое время подставлялись под струю пара перед помещением в темный шкаф для хранения и мониторинга температурной реакции при 22 градусах по Цельсию, 55%-ной влажности в течение 24 часов. Затем образцы визуализировались при оптимальном возбуждении и соответствующей длиной волны барьерного фильтра (табл. 2) с использованием Rofin Poliview IV и Polilight PL500.

Процедура сбора отпечатков носила последовательный характер: образцы отбирались у трех мужчин и трех женщин. Наиболее четкие и приведенные в необходимый вид отпечатки собирались после инструктажа доноров о необходимости потереть пальцами поверхность лба и носа перед перенесением отпечатка на следовоспринимающий объект. Дополнительно донорам сообщали о необходимости избегания касаний поверхности лица в течение 10 минут до взятия отпечатков. Отобранные образцы высушивались на воздухе, после чего помещались в бумажные конверты для сохранения.

Объекты и параметры их исследования отбирались с учетом определенной типичности дел, в которых изучению подвергались отпечатки со слабовыраженным контрастом при их обработке ФП. Нетронутое волокно (Reflex UltraWhite) и 100% переработанные (Evolve Every day) белая копировальная бумага, коричневая Крафт-бумага (67 GSM), пролинованная блокнотная бумага, газетная бумага, глянцевая журнальная бумага и черный картон, использовались в качестве экспериментальных образцов. Полученные отпечатки трех пальцев сохранялись на определенный период (1 неделя, 1 месяц, 2 месяца, 3 месяца). Один набор содержался в темном помещении, другой — в естественно освещенном закрытом помещении. Новые отпечатки (менее 24 ч) взяты и законсервированы на ночь перед их обработкой. Естественное уменьшение ряда отпечатков трех пальцев, состоящих из четырех отпечатков, собраны и выявлены после 24 часов и 3 месяцев. В течение часа образцы пропитывались деионизированной водой и за ночь высушивались до обработки КН и ФП. Отпечатки неизвестных доноров, собранные на белой копировальной бумаге, коричневом бумажном мешке и желтых конвертах Крафт, состаренные в течение 2 лет в темноте, также изучались.

Сравнительная шкала, предложенная К. Маклареном (C. McLaren)¹⁹, сформирована для оценки функциональности красителя по отношению к ФП в отпечатках, собранных в разных условиях. Образцы получили оценку между -2 и +2 в зависимости от качества одной части объекта, рассматриваемой с помощью КН относительно другой части, исследованной с помощью ФП. Оценки получены с учетом выявления деталей отпечатка и контрастности фона в каждой половине исследуемого объекта.

Таблица 1

Составы для рабочих составов нингидрина и индандиона-цинка HFE (подготовленные приблизительно к 1 л)

Реа-
гент (г)
Этанол (мл)
Этила-
цетат (мл)
Уксу-
сная кис-
лота (мл)
HFE 7100 (мл)
4% (w/v) спиртовый ZnCl₂ (мл)

Нингидрин
4,55
55,3
4,55
5,20
935
–

Индандион
0,60
–
90
10,0
900
4,00

Таблица 2

Параметры визуализации, используемые для нингидрина, индандиона-цинка и обнаруженных с помощью ФП отпечатков

Нингидрин
Индандион-цинк
ФП

Иллюминация (нм)
Белый свет
505
Белый свет

Фильтр (нм)
555
555
Нет фильтра

Таблица 3

Средняя сравнительная оценка отпечатков пальцев, основанная на использовании красителя КН, к ФП с учетом определенного временного периода

Возраст отпечатков (дни) | Естественные отпечатки | Заполненные отпечатки
Состаренные | В темноте | При свете | В темноте | При свете
0 | –0,8 | –0,8 | 1,6 | 1,8
7 | –0,4 | –0,4 | 1,2 | 0,8
28 | –0,8 | –0,8 | 0,4 | 0,8
56 | –1,2 | –0,8 | 0,9 | 0,8
4 | –1,0 | –0,8 | 0,4 | 1,2
183 | –0,5 | – | – | –
730 | –0,4 | – | – | –

Расхождение в показателях отпечатков было равно или больше средней оценки для различного возраста отпечатков (кроме образцов 56-дневной давности), демонстрирующих достаточное разнообразие доноров.

Качество изображения отпечатков, обнаруженных с помощью КН и ФП, оценивалось для определения эффективности с помощью шкалы Х. Л. Банди (H. L. Bandey)²⁰.

Отображенные в естественных условиях на копировальной бумаге UltraWhite Reflex и состаренные в темном шкафу отпечатки были получены у пяти доноров. Отпечатки, содержащие сальный материал, собраны в качестве контрольных образцов. До систематизации исследования, карбонатный буфер (pH 7.0, 9.0 и 10.0) и 2.5% (в/о) раствор малеиновой кислоты помещались в водную ванну в целях исключения вмешательства ионов или возникновения реакции до обнаружения с помощью КН.

В сравнительных целях все объекты разделялись на две части и выявлялись в соответствии с последовательностью изучения разных поверхностей, представленных на рис. 2. Одна половина отпечатка проявлялась с помощью КН, включенного в последовательность до использования ФП, другая — с помощью красителя, примененного после ФП. Результаты каждой последовательности оценивались с помощью сравнительной шкалы К. Макларена (C. McLaren)²¹. Оба (HFE 7100 носитель) раствора, содержащих нингидрин и петролейный эфир, последовательно оценивались для определения негативного влияния распада короткой цепи или изменчивых сальных компонентов на функциональность красителя.

Исследуемые образцы собирались со страниц, отобранных из 23 экзаменационных буклетов, сохраненных и не используемых в помещении с контролируемыми климатическими условиями (в среднем 22 градуса по Цельсию, 55%-ный RH) в течение пяти лет. Информация о доноре скрывалась в целях обеспечения анонимности. Средний возраст группы варьировался в диапазоне 18–22 года. Объекты передавались кандидатам для сдачи экзаменов до их сохранения. После чего две исписанные страницы извлекались из каждого буклета и рассматривались с применением дактилоскопических средств в следующей последовательности.

1. Красный Нил применялся после ФП.

2. ФП применялся после Красного Нила.

Отпечатки, обнаруженные по первому методу, подсчитывались и фотографировались перед применением второго реагента в последовательности.

Функциональность КН и ФП исследована на достаточном количестве образцов. Сравнение результатов рассмотрения отпечатков с помощью КН с данными, полученными в результате применения ФП на белой копировальной бумаге, показало, что краситель проявлял слабые и неполные детали узора отпечатка (табл. 3). Исследование новых отпечатков, защищенных от света, показало позитивные результаты обнаружения с использованием красителя с устойчивым снижением качества изображения отпечатка в сравнении с ФП по мере его состаривания. Быстрое преобразование триглицеридов в жирные кислоты с помощью липазы, окисление ненасыщенных липидов и окислительный метаболизм жирных кислот для формирования в цепи кетонов и другие побочные продукты точно определены как биохимические процессы, образованные в целях разложения сальных материалов, взятых с поверхности кожи. Эксперименты проведены в пробирке с чистыми жирными кислотами²². Такое уменьшение не наблюдалось в образцах, подвергнутых комплексу флуоресцентного освещения и солнечного света. Прогнозировалось снижение потерь целевых компонентов из-за выставления на свет. Возможно, посредством служащей промежуточным этапом УФ денатурацией ферменты липазы и гибель бактерий на поверхности кожи преобразовалась во время отображения отпечатка.

Приведенные в надлежащий вид контрольные группы показали оптимальный результат при использовании КН с наблюдаемым уменьшением функциональности красителя для образцов, состаренных в темноте. Р. С. Крокстон (R. S. Croxton) отметил, что процедура, приведения в надлежащий вид, используемая для подготовки отпечатков с большим объемом потожирового вещества, существенно увеличивает количество C12 до C18 жирных кислот наряду с другим содержанием липида²³. Предшествующее исследование активности липазы, с точки зрения дерматологической перспективы C12 к триглицеридам C18 показало гидролизацию комплекса человеческих и бактериальных липаз для формирования смеси свободных жирных кислот (доминирующий продукт), моно- и диглицерид в пределах 7–10 дней²⁴. Эти процессы оставляют неизменными сложный эфир воска и длинную цепь липидных компонентов отпечатка, приводя к лучшему результату применения ФП²⁵. Предполагается, что нестабильная фракция триглицерида указывает на близкое сходство с КН, при этом сложный эфир воска и холестериновые фракции могут обнаруживаться с подвергнутой риску чувствительностью. Взаимосвязь между наблюдениями и уровнем триглицеридных жирных кислот в отпечатке в настоящее время исследуется.

Анализ исследуемых объектов показал взаимосвязь между свойствами бумажного материала и качеством визуализации отпечатков. КН эффективнее использовался на каландрированных основаниях, таких как копировальная бумага, содержащая длинные плотно упакованные волокна целлюлозы и высококачественные наполнители карбоната кальция. Газетная и крафт-бумага, состоящая из низкокачественного переработанного механического материала, характерна низкой плотностью волокна целлюлозы в отличие от копировальной бумаги, проявляющей неполные отпечатки при их обнаружении с помощью КН.

Рис. 2. Схема процесса последовательного использования КН с Ind-Zn и нингидрином²⁶

Обнаруженные с помощью ФП отпечатки характеризовались определенной последовательностью выявления, четкостью элементов края на исследуемых объектах (табл. 4). Это могло возникнуть из-за различной распространенности целевых (которые следует обнаружить) сальных выделений для каждого реагента, с фракцией сложного эфира воска, являвшейся целью ФП²⁷.

Таблица 4

Качество обнаруженного с помощью КН материала в сравнении с ФП для отпечатков возрастом 1 месяц, смоченных перед обнаружением

Основание | Естественные следы
0% переработанная белая копировальная бумага | 0.3
100% переработанная белая копировальная бумага | –0.9
Блокнотная бумага | –0.7
Коричневая бумага крафт | –0.6
Газета | –0.3
Глянцевая журнальная бумага | –0.6
Черный картон | 0.0

Расхождение в количестве отпечатков было похожим или большим, чем средние показатели каждого вида исследуемых оснований.

Черный картон выбран исследователями из-за его характеристик, поскольку это сложная поверхность для ФП, создающая ограниченную контрастность на черном фоне. Прогнозировалось, что КН может обеспечить улучшенную контрастность с учетом его люминесцентных свойств. Однако люминесценция, наблюдаемая в обнаруженных отпечатках, оказалась недостаточной для создания высококонтрастных элементов отпечатка (с черным основанием, подавляющим эмиссию красителя). В результате не было обнаружено существенных отличий между отпечатками, визуализированными с помощью КН и ФП.

Преобразование раствора КН для обработки отпечатков возрастом несколько лет. В период обработки страниц экзаменационного буклета установлено, что краситель эффективен только при исследовании одной-двух страниц. Время обнаружения увеличивается пропорционально числу исследуемых страниц. Раствор изменен в целях создания большего объема красителя (230 мл) к гидроокиси натрия (170 мл), испытан с использованием четырех рядов отпечатков, разделенных на две части, отобранных у одного донора в течение дня. При использовании преобразованного раствора достигнут оптимальный результат с состаренными и разделенными пополам отпечатками по сравнению с первоначальным раствором (рис. 3). Учитывая, что возраст действующих образцов был неизвестен, а тестирование включало обработку большого количества доказательств, исследователями сделаны выводы, что установленные в экспериментах преимущества КН достаточны для его использования в экспертной деятельности.

Рис. 3. Сравнение исходного рабочего раствора КН (левая половина) с преобразованным раствором (правая половина)

В общих чертах, для преобразованного раствора была доказана контрастность гребней отпечатков и улучшенная однородность осадка, особенно для слабых отпечатков²⁸.

Растворимость КН значительно улучшилась в преобразованном растворе в связи с увеличением объема метанола в соотношении с объемом воды. Отмечалось, что краситель выпадает в осадок при испарении метанола. В несинтезированном растворе процесс шел медленнее. Добавление небольшого количества метанола и его помешивание было достаточно для повторного растворения и увеличения срока хранения раствора, влияющего на концентрацию красителя.

Изначально работа по анализу липидных пятен на целлюлозном листе и пористой бумаге для фильтрования с помощью тонкослойной хроматографии предполагала, что краситель имеет продолжительность свечения около 4 часов при его нанесении на целлюлозный объект. Подобные наблюдения сделаны в процессе рассмотрения образцов, хранящихся около 24 часов до визуализации. Визуализация 4 рядов отпечатков, разделенных на две части, исследованных в целях сравнения рабочего раствора длительностью 24 часа — 1 неделя показала, что отпечатки, обнаруженные с помощью красителя, лучше рассматривать в течение часа обработки. Сильное свечение и четкие детали различимы в отпечатках, содержащих большое количество липидов после 24 часов, люминесценция становилась ограниченной после 1 недели хранения (рис. 4). Следовательно, отпечатки, обнаруженные с помощью красителя, рекомендуется визуализировать и фотографировать в течение 1 часа с момента обнаружения.

Рис. 4. Уменьшение свечения КН после: 1 часа (а), 24 часов (b), после недели хранения (c)²⁹

Красный Нил мог быть включен в последовательность проявления с Ind-Zn и основанный на HFE нингидрин на естественных отпечатках с качественными деталями и полученным контрастом (рис. 5). В нескольких случаях две части отпечатков, обнаруженные с помощью красителя, демонстрировали высокую четкость в отличие от половины, исследуемой с помощью ФП. Это указало, что липофильные растворители готовили аминокислотный реагент, растворы не оказывали негативного влияния на фракцию, которая должна выявляться с помощью красителя. Однако составы нингидрина, использующие растворитель петролейного эфира, могут инициировать распространение или ликвидацию некоторых компонентов в рамках неустойчивой части липида. Влияние составов нингидрина, основанных на петролейном эфире, на обнаружение с помощью красителя требует проведения дополнительных исследований, поскольку в процессе экспериментов получены противоречивые результаты.

Рис. 5. Трехмесячные естественные отпечатки на переработанной белой копировальной бумаге с Reflix 0%, разработанные сначала с Ind-Zn, затем с нингидрином и, наконец, с применением КН (слева) и ФП (справа). КН был сфотографирован при 490 нм стимуляции и 555 нм фильтром полосового барьера. ФП фотографировался под белым светом³⁰

Сравнение отпечатков, обнаруженных с помощью аминокислотных реагентов, сопровождаемых КН в последовательности до и после применения ФП позволило установить, что краситель эффективнее использовался на заключительном этапе. Значительный осадок нерастворимых серебряных частиц наблюдался на исследуемом фоне, тогда как краситель применяли к объектам до ФП, что влекло низкую контрастность и нечеткие детали папиллярного узора. Присутствие отдельных видов ионов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, дало выпадение осадка серебряной окиси и других нерастворимых серебряных солей во время обнаружения отпечатка с помощью ФП³¹.

В некоторых случаях визуализация отпечатков и проявление деталей узора с помощью ФП улучшилась посредством рассмотрения объектов с помощью красителя в заключительной стадии использования (рис. 6). В результате наблюдений лабораториям, использующим краситель в целях проявления отпечатков, рекомендовано применять его в заключительной части процесса визуализации (рис. 7).

Рис. 6. Свежие заряженные отпечатки на переработанной белой копировальной бумаге с Reflix 0% обработанные сначала ФП (слева), затем КН (Naile red) после дионизированной водой (справа). КН сфотографирован при 490 нм стимуляции и 555 нм фильтром полосового барьера. ФП фотографировался под белым светом³²

Сравнение отпечатков, обнаруженных на 23 страницах экзаменационных буклетах с помощью красителя и ФП, показало, что ФП способствовал обнаружению отпечатков в три раза чаще, чем Красный Нил (табл. 5). В нескольких случаях установлена взаимосвязь между донорами, отпечатки которых слабо взаимодействуют с Красным Нилом, что приводит к негативным последствиям при использовании ФП в сравнении с другими образцами (например, вещественное доказательство 2).

Оценка двух последовательностей применения дактилоскопических средств показала, что использование Красного Нила после ФП оказалось эффективным для сбора максимального количества отпечатков с большим количеством обнаруженных в среднем на 50% в соотношении с обратной последовательностью (табл. 5). При использовании ФП после красителя ставилась под угрозу стабильность окислительно-восстановительного раствора с меньшим количеством страниц, которые возможно обнаружить и большей предрасположенностью к вторичному обнаружению на указанном фоне. Вероятно, причиной этого является нерастворимость осадка красителя в воде и малеиновой кислоте, влекущая задержку органических и ионных веществ, препятствующих оседанию серебра на исследуемом фоне.

Рис. 7. Последовательности, используемые для улучшения изображения невидимых отпечатков на пористых поверхностях³³

В дополнение к полученным результатам установлено, что отпечатки, обнаруженные с помощью ФП, не показали качественного улучшения изображения с помощью красителя. Полагаем, что краситель предназначался для отпечатков, оставшихся необнаруженными с помощью ФП. Исследование ориентировалось на определение эффективности методов, используемых для различных компонентов состава потожирового вещества (использование нескольких рядов разделенных отпечатков). Определено, что КН превосходил ФП при первоначальном разделении на половины естественных и заполненных рядов отпечатков, но показал снижение чувствительности для оставшихся трех отпечатков в группе с разделенными отпечатками. Подтверждена гипотеза, что КН предназначается для компонентов состава потожирового вещества экзокринной гидролипидной пленки и разложения продуктов сальных остатков, таких как холестерин и свободные жирные кислоты с большей чувствительностью, чем длинные сложные эфиры воска, полученные из сальных желез, существующих в большей концентрации. Следовательно, существует постоянство в ряде разделенных на половины отпечатков³⁴.

Таблица 5

Количество отпечатков, обнаруженных с помощью красителя КН (Nail red) после ФП (последовательность 1) и ФП, а затем КН (последовательность 2)

Номер
вещест-
венного доказа-
тельства
Наблюдаемые отпечатки
(последовательность 1)
Наблюдаемые отпечатки
(последовательность 2)

Красный Нил
ФП
Всего
ФП
Красный Нил
Всего

1
12
14
26
37
22
59

2
3
9
12
5
17
22

3
8
0
8
8
22
30

4
12
2
14
37
10
45

5
20
7
27
50
15
65

6
27
8
35
>60
19
>79

7
15
10
25
42
24
66

8
17
2
19
27
20
47

9
24
2
26
10
18
28

10
16
3
19
6
28
34

11
23
20
43
2
14
16

12
30
24
54
21
18
29

13
21
15
36
20
17
37

14
5
7
12
6
23
29

15
13
4
17
6
17
23

16
7
10
17
9
14
23

17
11
4
15
11
21
32

18
11
5
12
26
19
28

19
7
0
7
>60
19
>79

20
28
52
80
8
20
28

21
2
16
18
1
3
4

22
20
24
44
8
4
12

23
15
25
40
>60
14
>74

Среднее

26

39

Отметим, что щелочной состав красителя, детализированный в работе, способствует обнаружению невидимых отпечатков на различных бумажных основаниях, подвергшихся воздействию влаги. Краситель позволяет выполнить детализацию отпечатков возрастом до пяти лет. Как и Oil Red O это наиболее эффективный способ обнаружения отпечатков, собранных в течение месяца до их обнаружения. Несмотря на способность люминесцентной детализации отпечатков определенной возрастной группы и вновь образованных (свежих) с помощью КН, ФП остается эффективным средством обнаружения липидных фракций отпечатков. Поскольку краситель не может быть полностью заменен ФП, его включение в последовательность обнаружения в определенных ситуациях может способствовать выявлению отпечатков, обнаруженных (не обнаруженных) с помощью ФП. Применение КН в заключительной стадии процесса выявления (т.е. после применения ФП) может способствовать увеличению числа отпечатков и качества их визуализации.

§ 1.2. Применение матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации для определения фармацевтических препаратов и взрывчатых веществ в отпечатках пальцев

В последнее время эксперты США для оптимизации экспертной деятельности в дактилоскопических исследованиях используют новые методы и средства, акцентируя внимание на необходимости химического анализа потожирового вещества отпечатков пальцев (далее — ПЖВ) для получения информации диагностического характера. Современная западная концепция «химии прикосновения» формирует предпосылки к проведению анализа веществ, содержащихся в отпечатках. Отечественная научная дактилоскопическая литература содержит методы и средства, способствующие установлению большой группы компонентов ПЖВ и решению экспертных идентификационно-диагностических задач (Т. Ф. Моисеева и др.). Современные зарубежные подходы способствуют установлению лица, оставившего следы, его пола и примерного возраста. Выдвижению версий о том, что лицо прикасалось руками к фармацевтическим препаратам и взрывчатым веществам реализуя преступный умысел³⁵.

В ранних исследованиях, характеристика компонентов отпечатков основывалась на использовании методов: инфракрасной микроспектроскопии Фурье (FTIR)³⁶, газожидкостной хроматографии масс-спектрометрии (GC/MS)³⁷, флуоресцентной микроскопии³⁸, десорбции c электрораспылением ионизации масс-спектрометрии (DESI/МС)³⁹, вторичных ионов масс-спектрометрии (SIMS)⁴⁰. Альтернативный подход, заключается в анализе компонентов эндогенных и экзогенных химических веществ с помощью метода МАЛДИ⁴¹. Анализ изображений, полученных в ходе применения метода МАЛДИ позволяет эксперту сделать обоснованный вывод относительно состава ПЖВ в аспекте исследования фармацевтических препаратов и взрывчатых веществ. Если же остаток расположен слева от точек контакта, то после прикосновения к исследуемой группе объектов, изображение рассредоточивается неравномерно по отпечатку. Исследования продемонстрировали значение «сенсорной химии», в частности, в контексте разрешения вопросов о том, курит ли лицо, употребляет ли наркотики, имеет ли отношение к изъятым веществам. Для интеграции «сенсорной химии» с другими методами, должны быть рассмотрены положения методики МАЛДИ.

Дополнительные исследования отпечатков пальцев совместимые с МАЛДИ, необходимы для включения химического анализа в текущие процессы по диагностическому анализу скрытых отпечатков. МАЛДИ используется для выявления соединений в отпечатках. Выбранные группы исследуемых объектов с различными химическими характеристиками были обработаны и проанализированы исследователями. Цели исследования американских специалистов заключались в: 1) создании эффективных методов обнаружения в лабораторных условиях компонентов наркотических средств и взрывчатых веществ в отпечатках, 2) определении целесообразности обнаружения наркотических средств и взрывчатых веществ после непродолжительного контакта рук подозреваемого с таблеткой и (или) порошком.

В 2013 году К. Каплан в составе рабочей группы адаптировала метод химического анализа (Вашингтонский государственный университет США) в целях изучения ПЖВ отпечатков. Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизации (далее — МАЛДИ) ранее применялась для определения бактериальной видовой принадлежности. Впоследствии, были изобретены средства диагностирования микроорганизмов на микроуровне. В России названный метод используется исключительно в медицинских и биологических целях. Отсутствие практики применения метода МАЛДИ в судебно-экспертной практике, заставило нас обратить внимание на зарубежный опыт в данной сфере.

К. Каплан и ее коллеги, провели эксперимент, в котором использовались химикаты и материалы группы Advil ® (200 мг ибупрофена в таблетках), Tylenol1 дополнительные материалы (500 мг таблеток ацетаминофена), Bayer1 (81 мг таблеток аспирина), и Sudafed1 24 ч (240 мг псевдоэфедрина гидрохлорид в таблетках), приобретенные у CVS1. На основе информации, содержащейся на этикетке массовая доля (вес наркотиков / общий вес таблетки 100) для каждой таблетки: равна 76% ацетаминофена в Tylenol1, 64% псевдоэфедрина гидрохлорид в Sudafed1, 79% аспирина в Bayer1 и 42% ибупрофена в Advil1. Также эксперт использовал тринитротолуол (TNT), воду и другие вспомогательные вещества (черный дактилоскопический порошок и другие вспомогательные средства).

На первой стадии эксперимента все участники вымыли руки с мылом, затем обработали спиртовым раствором. Для насыщения отпечатков и перенесения ПЖВ, участники должны были предварительно касаться пальцами носа и шеи. Затем требовалось разделить на две части таблетки аспирина, ибупрофена и ацетаминофена для имитации приема препарата. Выполнялась обработка отпечатков. Из веществ получили соединения псевдоэфедрина, прокаина, ТНТ (TNT), и гексогена (RDX). Прокаин и псевдоэфедрин использовался для имитации кокаина и метамфетамина. ТНТ и RDX использовались в качестве примеров взрывчатых веществ. Количество для начальных исследований варьировалось: 1,3, 13, 130, 1300, 2500 мг. Образцы синтезировались с CHCA (α-Циано-4-гидроксикоричная кислота) в соотношении 1:1. Для экспериментов использовалось 1300 мг псевдоэфедрина, гидрохлорида и прокаина, 2500 мг TNT и RDX. Три группы веществ разного объема (по 1, 5 и 10 мл) переносились на следовоспринимающий объект (стекло) и хранились до полного высыхания. Отпечатки наносились примерно за 30 минут до их обработки дактилоскопическим порошком. После, переносились с помощью дактилоскопических средств. Образцы закреплялись на слайде с алюминиевым покрытием. Misonix1 CA-3000 комната (70% влажности) использовалась в соответствии с планом эксперимента. Пластина нагревателя накаливалась до 300 градусов по Цельсию, затем давалось 5 минут на ее выравнивание. После того как пластина и влажность достигли искомых показателей, на нее нанесли 2 грамма цианоакрилата (компонент клея). После проведенной подготовки, воздух в комнате очищался в течение 10 минут. Обработанные термально отпечатки проявлялись дактилоскопическим порошком. На стадии подготовки TM-Sprayer (часть МАЛДИ технологии) использовался для растворения 5 мг/мл α-Циано-4-Гидроксикоричной кислоты (30:70 вода: ацетонитрил (ACN) с 0,1% уксусной кислоты. Система матрицы защищалась от попадания пузырьков в систему опрыскивателя (опрыскиватель может распылять 5 мл раствора при температуре 115 градусов по Цельсию). Образцы, подвергаемые распылению, предварительно высушивались.

МАЛДИ позволяет анализировать 4 слайда одновременно. Слайды устанавливаются на держатель с помощью двухсторонней углеродной клейкой ленты. При анализе образцов используется лазер типа N2 (337 нм). Диапазон сканирования и другие параметры, устанавливаются индивидуально для каждого образца. Максимальный диапазон составляет 0–1200 m/z. Устройство выдает высококачественную картинку 70 на 20 мм из 62,578 точек. Лазер делает 2 снимка распределяя вещества по иерархии. Для эффективного режима исследований проходимость устанавливается в 65 m/z. Исследование четырех сканов отпечатков заняло около 4 часов. Далее изображение обрабатывалось с помощью программного обеспечения Shimadzu Biotech MALDIMS и BioMap (Швейцария), адаптированного для определения исследуемой группы объектов в отпечатках пальцев.

В результате эксперимента с помощью МАЛДИ определили искомые вещества, оставшиеся в отпечатках пальцев лиц. Подтверждено, что МАЛДИ — безопасный метод, не разрушающий компоненты ПЖВ отпечатка. Образцы анализировались таким образом, чтобы была возможность их дальнейшего изучения, без разрушения компонентов ПЖВ. Существуют ограничения, связанные с применением метода МАЛДИ. Первое связано с необходимостью соблюдения лабораторных условий стерильности. На месте происшествия такие условия не могут быть созданы в силу объективных причин, что может привести к сбоям в определении веществ или ошибкам приборов в виду наличия в отпечатках инородных компонентов ПЖВ. Эксперимент способствовал получению качественного изображения, на котором можно было детально распознать виды папиллярных узоров исследуемого отпечатка. В процессе исследования появилась возможность установления отдельных элементов преступной деятельности (употребления наркотиков, изготовления взрывчатых веществ). Следующее ограничение связано с ресурсоемкостью метода МАЛДИ. Он требует временных затрат и высокого уровня экспертных технологий, что не всегда возможно обеспечить в условиях деятельности экспертных подразделений местного или регионального уровня органов внутренних дел. В силу указанных обстоятельств применение МАЛДИ в отечественной судебно-экспертной практике может способствовать решению диагностических задач.

Рис. 1. Механизм визуализации следов пальцев рук⁴²

§ 1.3. Определение состава потожирового вещества детских отпечатков пальцев с использованием инфракрасной микроспектроскопии с преобразованием Фурье

Несмотря на усилия, предпринятые государствами в сфере защиты прав и законных интересов несовершеннолетних от преступных посягательств, отдельные проблемы, связанные с расследованием преступлений данной группы лиц, до настоящего времени не нашли своего разрешения. В теории судебной экспертизы и криминалистики исследования по изучению следов пальцев рук несовершеннолетних до недавнего времени не включали в предмет исследования вопросы, касающиеся восстановления отпечатков, поскольку отсутствовала возможность установления причин и механизмов деградации следов данной группы. В этом аспекте американские исследования вносят вклад в установление обстоятельств деградации отпечатков с использованием инфракрасной микроспектроскопии для безопасного определения состава компонентов потожирового вещества (далее — ПЖВ) взрослых и детей (1–11 лет).

В анализируемых работах отмечается проблема обнаружения детских отпечатков на месте происшествия. При этом авторы имеют ввиду отпечатки, не наблюдаемые без специальных технико-криминалистических средств (дактилоскопических средств). Эксперты высказывают предположения относительно причин исчезновения следов данной группы. По их мнению, в детских отпечатках содержится иной химический состав ПЖВ, исследуя которое может устанавливаться давность отображения отпечатка. Отпечатки взрослых сохраняют идентификационное значение значительно дольше, чем несовершеннолетних, поскольку содержащийся в их потожировом веществе состав имеет быстро исчезающие компоненты. Эксперты полагают, что определив компоненты состава ПЖВ возможно установить элемент, обладающий признаками наибольшей устойчивости, которые впоследствии могут лечь в основу метода восстановления отпечатков несовершеннолетних.

Вклад американских коллег в изучении данного вопроса заключается в определении химического состава ПЖВ отпечатков несовершеннолетних. Используемый метод — инфракрасная микроспектрометрия, способствует восстановлению отпечатка без разрушительного воздействия на остатки компонентов ПЖВ. Дактилоскопистами США инициированы исследования для определения характеристик компонентов, содержащихся в остатках ПЖВ. По авторскому предположению в случае определения химического состава отпечатка несовершеннолетнего (в эксперименте приняло участие 66 детей, возраст которых варьировался от 1–11 лет) возможно создать метод восстановления, поскольку отдельные компоненты ПЖВ восстанавливаются и содержатся длительное время в составе ПЖВ⁴³.

В американской науке отпечатки несовершеннолетних изучаются с середины 90-х годов прошлого века. В указанный период для определения состава ПЖВ использовались газожидкостная хроматография (далее — ГЖХ), на смену которой пришла инфракрасная микроспектроскопия Фурье. Необходимость использования альтернативных методов была вызвана проблемами, возникающими в процессе использования ГЖХ, разрушающей остатки ПЖВ и негативно сказывающейся на идентификационном потенциале исследуемых следов. Д. К. Уильямс разработала метод инфракрасной микроспектрометрии не разрушающий структуру отпечатка⁴⁴.

Опубликованное в 2011 году исследование, способствовало определению веществ, содержащиеся в отпечатках изучаемой группы лиц. Для экспериментов получены необходимые образцы (у детей возрастной группы от 1 до 11 лет). Перед применением инфракрасного анализа отпечатки рассматривались с помощью 4-кратного увеличения и объектива на инфракрасном микроскопе «Континуум». Как только интересующая исследователей область была определена, оттиски отпечатка стало возможно наблюдать, используя 32-кратное увеличение объектива Reflechromat на инфракрасном микроскопе «Континуум», соединяющегося с «Нексус 760 (Термо Фишер) спектрометром FT-IR». Исследователями отбиралась одна капля или частица от края отпечатка, отверстие для сбора инфракрасных спектров регулировалось в соответствии с их размером. Спектры собирались с разрешающей способностью в 4 см и усредненными данными для 128 просмотров. Охлажденный жидким азотом MCT-высокий D* детектор с диапазоном чувствительности 4000–800 см⁻¹ использовался для обеспечения гарантий его высокой чувствительности. После того как необходимые спектры были собраны, класс компонентов для каждой отдельной частицы или капли определили, основываясь на полученных спектральных профилях.

Вслед за распределением спектра по конкретным классам компонентов каждый спектр исследовался в нескольких доступных базах, составивших пакет программного обеспечения OMNIC. При этом исследовательские базы не использовались в целях распределения конкретной капли или частицы по определенным классам компонентов. Полученные выводы сделаны посредством анализа спектральных особенностей. Совпадения, обнаруженные в базе, использовались для вторичного подтверждения. В дополнение к данным FTIR специалисты консультировались с экспертом в области хроматографического разделения веществ для подтверждения идентичности компонента, представляющего интерес.

В целях изучения остатков отпечатка по истечении длительного времени с момента помещения на следовоспринимающий объект, точечные карты капель/частиц создавались с помощью программного обеспечения OMNIC с отображающей способностью Atlus. Функция отображения Atlus позволяет создать файлы карты, обеспечивая их сохранность, для гарантии точной повторной выборки капли. В результате использования точечных карт, стало возможно внести изменения в спектр частицы/капли от края отпечатка, который изымается (используя аналогичные экспериментальные параметры) каждые 24 часа. Результаты изменений в оценке спектральной поглощательной способности компонентов класса, обнаруженные в отдельной капле или частице, основывались на временных параметрах. Полученный спектр анализировался, после чего оценки спектральной поглощательной способности для каждого класса компонентов, определяемые с помощью характерных связей, вносились в базу Microsoft Access 1 для упрощения процедур сопоставления. Для статистического соответствия спектры собирались в основном из пяти капель от каждого края отпечатка и, по крайней мере, трех краев в пределах каждого отпечатка наносились на карту. В целях определения изменений поглощательной способности по истечении времени, области под кривой каждой точки получены и усреднены, чтобы сообщать об отклонениях, характерных для каждого компонента, представляющего интерес.

Температурные исследования. Стекла с алюминиевым покрытием, содержащие оттиски отпечатков детей нагревались в сушильной печи при 50, 60, 70 градусах по Цельсию в течение 72 часов. После извлечения, остатки отпечатка анализировались с помощью инфракрасной микроспектроскопии. Для контроля набор оттисков отпечатков был сохранен исследователями. Общее количество детей, оставивших для исследования отпечатки составило 27 (13 мужского пола и 14 женского), в возрастном промежутке от 1 до 9 лет. У каждого ребенка, получено 3 отпечатка при минимальном количестве собранных спектров 45. После сбора данные помещались в базу Microsoft Access 1 для упрощения сопоставления. Оценки спектральной поглощательной способности определялись при получении данных пиковых областей изменения в спектральной поглощательной способности, изменения в процентном соотношении сложных эфиров и карбоксильных кислотных солей. Вслед за вычислением процентного соотношения, среднее число температурных изменений в процентном соотношении определено наряду с соответствующими стандартными отклонениями.

Два микрофотоснимка (4) остатков ПЖВ, полученные с отпечатков с сальным и экзокринным материалом (перед мытьем) 5-летней девочки и 24-летней девушки на рис. 1. Два существенных отличия оттисков отпечатка состоят в количестве размещенных остатков (соотношения капель к частицам). В целом отпечатки взрослых содержали тяжелые остатки в компонентах ПЖВ, отпечатки нескольких детей (все женского пола возрастом от 5 до 9 лет) напоминали отпечатки взрослых. На основании этого исследователи высказали предположение, что женщины ближе к достижению физиологических изменений, сопровождающих их половую зрелость, чем ровесники сходной возрастной группы. Оттиски отпечатков взрослых содержали высокое соотношение твердых частиц к каплям. Это открытие проявилось во всем наборе образцов.

Рис. 1. Отпечатки пальцев рук несовершеннолетнего и совершеннолетнего лица⁴⁵

Микрофотоснимок (с пометкой «точечная карта») соответствующий спектрам остатка, полученного из отпечатка с сальным и экзокринным материалом (после мытья) 5-летней женщины показан на рис. 2. Пункты, отмеченные цифрами 1 и 4 на микрофотоснимке, иллюстрируют особенности, проявившиеся в избытке на отпечатках с сальным и экзокринным материалом: частицы и капли. В процессе определения результатов инфракрасной микроспектрометрии ось X измерена для выявления деталей спектра в области, составляющей 800–2000 см. Для определения класса компонентов капли 5 анализировались пиковые положения и их интенсивность. Пункт B на микрофотоснимке обозначает положение на заднем плане; спектр на заднем плане задокументирован для каждой точной карты. Наиболее заметная особенность в спектре, маркированном «а», — C–H продолжительная вибрация ниже 3000 см.

При 1741 см пик, соответствующий продолжительной вибрации карбонила, является очевидным и содержит выступ на уровне 1713 см, который, вероятно, образован из-за присутствия второго способа «карбонильного протяжения».

При 1463 см есть пик, соответствующий ассиметричному изгибу из метила, и в 1175 см⁻¹ там — маленький пик, характерный для C–O протяжения сложного эфира. Распределение пиков предполагает, что химический состав капли (пункт 5) на рис. 2 является смесью, содержащей сложный эфир и влажный кетон. Для определения химического состава темной частицы (пункт 4), показанной в спектре, маркированном как «b» на рис. 2, пики распределялись из соответствующего спектра. Заметная особенность в спектре — простирающаяся вибрация при 3281 см, характерная для N–H метода протяжения. Пик, появляющийся в 1655 см⁻¹, указывает на способ протяжения C55O, a пик в 1546 см⁻¹, что N–H в плоскости изгиба, и пик в 1233 см⁻¹ указывают на протяжение C–N. Распределение пиков предполагает присутствие вторичного амида, характерного для клеток кожи с содержанием белка. Собранные остатки отпечатка содержали частицы с соответствующими спектральными профилями.

Рис. 2–2а. Изображение с 32-кратным увеличением фрагментов отпечатка пальца⁴⁶

Микрофотоснимок и соответствующий спектр остатка отпечатка с экзокринным материалом 7-летней девочки показан на рис. 3. Отпечаток получен после мытья рук с мылом, полоскания в течение 1 минуты, тщательной сушки и перенесения отпечатка на следовоспринимающую поверхность. Для определения химического состава капли (пункт 1), положение и интенсивность пиков сравнивалось со спектрами биологического состава (Сигма). Соответствующий компонент соли натрия молочной кислоты последовательно получался в спектре с аналогичными отличительными признаками как тот, что показан на рис. 3.

Спектральная база использовалась в дополнение для подтверждения выводов, что капля являлась солью. Начальная характеристика выявлена путем распределения пиков в инфракрасном спектре в специальные функциональные группы. Эти результаты подтверждены Л. Льюис в Окриджской национальной лаборатории. Используя ГЖХ Л. Льюис выявила присутствие соли натрия молочной кислоты в детских отпечатках⁴⁷. Для определения степени различий состава отпечатка детей не достигших половой зрелости, несколько наблюдений сделаны после анализа и определения взаимосвязи. Во-первых, дети, у которых отбирали отпечатки, имели три отличных группы компонентов, присутствующих в их отпечатках: а) сложные эфиры, б) вторичные амиды (частицы белка), в) кислотные соли. В то время как некоторые отпечатки содержали кетонную функциональность, кетон не последовательно выявлялся в их ПЖВ, поэтому не установлена взаимосвязь между присутствием кетона и определением пола, а также возрастной группой отпечатков исследуемого лица. Во-вторых, тенденция наблюдалась в процессе исследования лиц не достигших половой зрелости: оттиски отпечатка состояли из соли натрия молочной кислоты (рис. 3).

Для сравнения по половому признаку, спектры остатков отпечатков с экзокринным материалом, полученные от 7-летнего мальчика и 7-летней девочки, показаны на рис. 4. Остатки отпечатка отобраны после мытья. Спектры отбирались с использованием аналогичных экспериментальных параметров. Результаты указывают на то, что остатки химически идентичны и идентифицируются как соль натрия молочной кислоты.

Липиды кожной поверхности детей изучались хроматографическими методами, предложенными Стюартом, Даунингом, Куком, Хансен и Штрауссом⁴⁸. Исследователи заключили, что состав липидов не всегда содержит сальный материал. Результаты подтверждают присутствие сложных эфиров в оттисках отпечатков исследуемой группы, спектра из свободного холестерина не наблюдалось в более 16,000 спектрах, полученных для исследования. Кроме того, исследователи определили, что большинство девочек, участвующих в исследовании (возраст — 5 лет) имели больший объем сального материала в ПЖВ в отличие от мальчиков.

Рис. 3. Микрофотоснимок и спектр, полученные из оттиска отпечатка 7-летней девочки. Числа с крестами указывают на отображение местоположения и +B указывает на область заднего плана⁴⁹

Результаты, показанные на рис. 5, указывают, что спектральная поглощательная способность остатка сложного эфира, полученного у 5-летней девочки уменьшается на 95% за исследуемый временной интервал. Результаты указывают, что соли стабильны в течение исследуемого периода в отличие от сложных эфиров. Итоги исследования, показанные на рис. 5, характеризуют изменения, характерные для всех его участников, кроме основанного на разнице в возрасте сравнения, невозможного из-за разнообразия в объеме исследуемого материала, влияющего на уровень изменений, не подлежащих сопоставлению.

Сбор данных продолжается, поэтому прогнозирование результатов имеет перспективу. В процессе исследования установлено, что остатки ПЖВ детских отпечатков, собранные и сохраненные в течение 6 лет содержат значительный объем солей, которые могут анализироваться. Исследователями отмечается, что при условии использования высокой температуры, летучесть сложных эфиров ожидаемо увеличивается, тогда как соли остаются относительно постоянными, в связи с чем, они представляют интерес в условиях необходимости формирования методов восстановления отпечатков исследуемой возрастной группы.

Экспериментами подтверждено, что сложные эфиры разрушаются быстрее, чем соли от воздействия температур, поскольку в определенных случаях, после нагревания до 70 °C в течение 72 часов, не остается ни одной капли сложного эфира, тогда как соляные капли визуализируются при микроскопическом исследовании и инфракрасном анализе. Результаты показывают стабильность солей относительно сложных эфиров, поэтому отпечатки исследуемой группы могут восстанавливаться.

В заключение отметим следующее, детские отпечатки, содержат три класса компонентов: а) карбоксильные кислотные соли, б) сложные эфиры, в) вторичные амиды (частицы белка), ранее упоминаемые при описании скрытых отпечатков взрослых⁵⁰. Существенным отличием между оттисками скрытых отпечатков взрослых и детей является относительное соотношение компонентов края отпечатка. Есть небольшая доля частиц белка (оцениваемая менее чем 1% во всех случаях), составляющая образцы краев детских отпечатков относительно отпечатков взрослых (согласно оценке более чем 5% в некоторых случаях). Поэтому установление белков вряд ли приведет к позитивным результатам в визуализации детских отпечатков. Детский отпечаток содержит сложные эфиры с идентичным химическим составом, как и отпечаток взрослого. Сложные эфиры не являются составляющими компонентами большинства капель, обнаруженных на краях отпечатка. Основным компонентом детских отпечатков является кислотная соль, установленная с помощью анализа FTIR и GC/MS (соль натрия молочной кислоты). Температурное исследование показало, что сложные эфиры нестабильны в отличие от солей. Соли устанавливаются по истечение времени, поэтому, создав методику их восстановления, возможно найти способы к решению проблем, связанных с визуализацией отпечатков несовершеннолетних. Отметим, что, несмотря на прогресс в области изучения возможностей восстановления отпечатков указанной группы, в настоящее время не создана соответствующая методика.

§ 1.4. Исследование следовоспринимающей поверхности для сбора и идентификации следов пальцев рук с применением колориметрического способа обнаружения взрывчатых веществ

По мнению дактилоскопистов США, отпечатки пальцев могут быть классифицированы на три вида: видимые, скрытые и измененные⁵¹. Видимые и измененные отпечатки обнаружить относительно просто, в отличие от невидимых, последние не визуализируются без специальных дактилоскопических средств. Скрытые отпечатки пальцев — продукт соединения воды, пота и других выделяемых человеческим организмом веществ. Отпечатки могут содержать и другие химические вещества, если субъект касался каких-либо предметов. Некоторые методы визуализации отпечатков, к сожалению, делают невозможным их дальнейшее экспертное использование⁵².

Американскими учеными получены определенные позитивные результаты в обнаружении следов взрывчатых веществ при анализе потожирового вещества отпечатков пальцев рук. Необходимые для суда, так называемые апробированные методы, являются достаточно сложными, а методики их применения требуют высокочувствительных и финансово-затратных методов, таких как жидкостная хроматография (ЖХ), газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ/МС)⁵³. Названные методы необходимы судебной системе, поскольку в процессе установления объективных обстоятельств по делу, время и финансы не имеют определяющего значения. На месте преступления используются для решения оперативных экспертных задач презумптивные методы, являющиеся менее точными и затратными. Ограничение их применения в лабораторных условиях больше связано с отсутствием инновационных технологий, чем с невозможностью их осуществления.

В американской литературе по дактилоскопии обращается внимание на то, что в последнее время исследования по изучению процессов синтеза материалов значительно продвинулись, но до сих пор в судебных науках эти достижения не используются должным образом. При этом их экспериментальное использование привело к положительным результатам. В ряде случаев, для визуализации и обнаружения наркотических средств или взрывчатых веществ в составе потожирового вещества отпечатков использовались квантовые точки (КТ) и покрытые антителами наночастицы⁵⁴. Одни методики для выявления веществ в составе потожирового вещества отпечатка требуют добавления к реагенту покрытых антителами наночастиц, другие — основываются на использовании масс-спектрометрической визуализации для проявления отпечатков и обнаружения экзогенных соединений. Однако данные методы требуют, чтобы либо сам отпечаток был перенесен на поверхность, подходящую для масс-спектрометрии, либо нанесения матрицы на него⁵⁵.

Авторы рассмотрели возможность предварительного изменения поверхности, на которой затем отображается отпечаток⁵⁶. Их цель состояла в создании фундаментального исследования, касающегося проблем и направлений поиска способов изменения поверхности для создания сканера отпечатков, способного запечатлевать отпечаток и обнаруживать на нем вещества, запрещенные в свободном обороте. Исходя из практической целесообразности, первоначально использовалось стекло, поверхность которого изменялась с помощью двух типов реагентов. 9,10-дифенилантрацен (DPA), представляющий собой ультрафиолетовый реактивный краситель, выбранный для визуализации отпечатка. Для определения присутствия нитрата мочевины, (первичного компонента в самодельных взрывных устройствах) использовали p-диметиламинобензальдегид (p-DMAB) или p-диметиламиноциннамальдегид (p-DMAC)⁵⁷ (рис. 1).

Рис. 1. Химическое обнаружение нитрата мочевины: а) реакция р-диметиламинобензальдегида (p-DMAB), (бежевый) с нитратом мочевины с образованием желтого пигмента; b) реакция p-диметиламиноциннамальдегида (p-DMAC) (оранжево-желтого цвета) с нитратом мочевины с образованием темно-красного пигмента⁵⁸

Необходимые для исследования реагенты получены из Sigma-Aldrich (St Louis, MO). Нитрат мочевины приготовлен посредством инициации реакции концентрированной азотной кислоты с насыщенным раствором мочевины⁵⁹. Раствор 0,1% DPA готовился в воде и обрабатывался ультразвуком до полного растворения. В этаноле были приготовлены растворы в количестве 0,4% p-DMAB и 0,4% p-DMAC⁶⁰. Аликвоту по 1 мл каждого раствора испытывали с каплей 0,1 моль (М) нитрата мочевины. Оба раствора были одинаково протестированы с помощью 0,1 моль (М) мочевины и 6,0 моль (М) азотной кислоты.

Стеклянные слайды очищались с помощью этанола, затем подвергались ультрафиолетовому излучению. Аликвоту раствора DPA (ДПА) помещали на слайд и давали высохнуть в течение 5 минут. Отпечатки, на поверхности которых отсутствовал нитрат мочевины, прикладывались на такие слайды. После слайды покрывались растворами с различными концентрациями p-DMAC или p-DMAB. Растворы наносились двумя способами: 1) в центр слайда помещали 4–5 капель раствора и давали высохнуть; 2) слайд полностью покрывался раствором, затем высушивался. Для контроля один чистый отпечаток был нанесен на каждый из типов слайдов. Несколько капель 0,5 моль (М) нитрата мочевины в этаноле наносили на чистый палец и давали высохнуть на воздухе. Затем такой палец переносился на стеклянный слайд. Стеклянные слайды полностью покрывали растворами p-DMAC или p-DMAB (0,4%), а затем высушивали. После применяли 0,1% раствор DPA и давали ему высохнуть. Маленький кристалл нитрата мочевины при этом рассыпался между большим и указательным пальцами, а затем ставился отпечаток. УФ-снимки выполнялись с помощью Perkins Elmer GelianceTM 600 Imaging System (759) или Mytouch 4G slide с 8,0-мегапиксельной камерой.

Первоначально краситель и реагенты тестировались индивидуально, затем их синтезировали. В результате использования нескольких растворителей (ацетона и этанола) установлено, что вода более предпочтительна для растворения DPA, хотя из-за ее применения увеличивается время высыхания. Небольшой желтый оттенок на поверхности стеклянного слайда подтверждал наличие красителя. Сам по себе DPA (ДПА) допускал визуализацию четких отпечатков, особенно при УФ-свете. Краска прилипала к гребням отпечатка и проступала над флуоресцентным фоном (рис. 2).

Рис. 2. Стеклянные слайды, модифицированные 9,10-дифенилантраценом (DPA): под УФ-светом с отпечатком пальца на слайде (a); свет с отпечатком пальца на слайде (b)⁶¹

Для покрытия только p-DMAB или p-DMAC оптимальные концентрации растворов в этаноле устанавливались равными 0,4% для p-DMAB и 0,2% для p-DMAC. 0,4% раствор p-DMAC способствовал образованию крупных кристаллов при высыхании, оставляя области с высокой концентрацией реагентов и областями с малым его количеством или без него. После того, как отпечаток с нитратом мочевины переносился на слайд с p-DMAB, область с таким отпечатком меняла цвет на желтый (рис. 3а). После нанесения отпечатка пальца с нитратом мочевины на слайд с p-DMAC в области его расположения изменялся цвет с бледно-желтого на красный (рис. 3б).

Рис. 3. Отпечаток с нитратом мочевины, помещенный на стекло, покрытый 0,4% p-DMAB в этаноле (a). Отпечаток с нитратом мочевины, нанесенный на стекло, покрытое 0,2% p-DMAC в этаноле (б). Сфотографировано на белой бумаге⁶²

Рис. 4. Стеклянные слайды, преобразованные с помощью 9,10-дифенилантрацена (DPA) и p-DMAC. Видимый свет, присутствие нитрата мочевины отмечается изменением цвета от желтого до красного (a). При УФ-свете DPA показывает отпечаток с увеличенным разрешением (b)⁶³

Рис. 5. Идентификация деталей папиллярного узора отпечатка пальца при УФ-свете (увеличение в 759 р.)⁶⁴

Полностью покрытый p-DMAC слайд показал лучший результат, чем при использовании 4–5 капель в выбранных областях. По предположению исследователей, это связано с наличием большего количества реагента и равномерным покрытием самого слайда. Несмотря на то что оба слайда с p-DMAB и p-DMAC привели к изменению цвета области контакта с пальцем, четкие детали отпечатка не наблюдались, что связано с большими кристаллами реагента, образовавшимися при выпаривании растворителя.

Объединение DPA и p-DMAC на поверхности не затрагивало и не улучшало индивидуальных особенностей обоих реагентов, перекрестная реакция с реагентами не происходила. На рис. 4 показано изображение с видимым светом отпечатка на слайде, модифицированном как DPA, так и p-DMAC при естественном освещении и под воздействием УФ-лампы. Палец, покрытый измельченными кристаллами нитрата мочевины до нанесения, оставляет красный след под естественным светом. Области, ранее не подвергавшиеся воздействию нитрата мочевины, оставались желтыми. При воздействии УФ-лампы DPA флуоресцирует синий цвет, обеспечивая повышенную четкость. В связи с тем, что p-DMAB становится бледно-желтым при наличии нитрата мочевины и сам DPA бледно-желтый, изменение цвета слайдов, покрытых смесью p-DMAB/DPA при наличии нитрата мочевины, не наблюдалось.

Большинство методик зависят от обработки поверхности, либо от обработки полученных отпечатков⁶⁵. Основной целью запечатления отпечатка является выделение деталей. Чем больше четкость изображения, тем большее количество деталей можно наблюдать⁶⁶. На рис. 5 показано УФ-изображение преобразованного слайда при 759-кратном увеличении с 10 идентифицируемыми деталями.

В заключении исследования эксперты отмечают, что в целях экономии времени и финансов, целесообразнее, чтобы лица прикладывали пальцы на предварительно загруженные поверхности, предназначенные для решения определенных целей. Результаты показывают, что можно преобразовать стеклянную поверхность, а затем пронаблюдать ее реакцию во взаимодействии с нужными веществами, одновременно наблюдая детализированный отпечаток. При покрытии p-DMAC стеклянная поверхность с нитратом мочевины стала темно-красной. Однако этот метод еще не может использоваться в реальных условиях, являясь свидетельством реализации принципа модификации поверхности. Установлено, что такой краситель, как DPA, способен обеспечить повышенную четкость отпечатков как при УФ излучении, так и видимом свете. Кроме того, разработан эффективный метод непосредственного применения растворов реагентов, p-DMAB и p-DMAC к стеклянным слайдам, способствующим обнаружению остатков нитрата мочевины на пальцах. Краситель и реагенты могут использоваться совместно, не мешая друг другу. Экспертным путем возможно модифицировать поверхность для обнаружения незаконного соединения и запечатлеть потенциальный отпечаток для решения идентификационных задач.

Нитрат мочевины относительно легко смывается с рук, а p-DMAC иногда подвержен ложному срабатыванию (при этом изменение цвета не самое худшее). Американские специалисты обращают внимание на то, что в предстоящих исследованиях необходимо определить пределы использования метода, если впоследствии он будет внедрен в судебно-экспертную практику. Этот способ модификации смесью реагентов должен быть применимым и к сложным полимерам, таким как полидиметилсилоксаны или поливинилхлорид. Более полное исследование с изучением потожировых частиц отпечатков военнослужащих, работающих с взрывчатыми веществами и взрывными устройствами, может дать уточненное представление о процессах и механизмах протекания указанного взаимодействия. Кроме того, необходимо применять больше различных реагентов и поверхностей для создания устройств лабораторного тестирования (point-of-care devices). В конечном итоге, исследователи стремятся использовать полученные результаты для разработки устройства, способного обнаруживать взрывчатые вещества, такие как гексоген, метаболиты наркотиков в составе потожирового вещества отпечатков.

§ 1.5. Оценка эффективности применения масс-спектрометрии с использованием вторичных ионов С₆₀ для химического анализа и обработки изображений отпечатков пальцев рук

В экспертной практике США химический анализ отпечатков пальцев рук применяется относительно длительное время. Исследователи отмечают, что экспертно-криминалистической практике требуются методы, способствующие определению химического состава компонентов ПЖВ отпечатков, расширению методов исследования процессов деградации отпечатков, обнаружения в них экзогенных компонентов, например, взрывчатых веществ, наркотических средств⁶⁷. По мнению американских экспертов, применение новых методик необходимо для выявления особенностей химического состава отпечатков. Определение таких особенностей дает дополнительную диагностическую информацию о личности⁶⁸. Методы, часто используемые в экспертной практике для химического анализа отпечатков: масс-спектрометрия в сочетании с газовой хроматографией (технология ГХ/МС), способствуют идентификации большого количества соединений, присутствующих в составе ПЖВ⁶⁹. Все они основываются на необходимости растворения большей части вещества, что исключает последующее визуальное микроскопическое исследование отпечатков и сохранение их структуры⁷⁰.

В анализируемых нами исследованиях применяются методы пространственно распределенной масс-спектрометрии для анализа отпечатков с использованием химической сигнатуры эндогенных или экзогенных материалов. В частности, масс-спектрометрия десорбционной ионизации электроспреем (DESI-MS)⁷¹, масс-спектрометрия десорбционной ионизации матрицы с помощью лазера (MALDI-MS)⁷², масс-спектрометрия с ионизацией вторичными ионами (secondary ion mass spectrometry — SIMS)⁷³. Все эти методы способствовали получению химической информации и изображения отпечатков.

Масс-спектрометрия с ионизацией вторичными ионами (SIMS) является высоковакуумным и высокочувствительным методом, способствующим отображению поверхности. Метод основывается на применении энергии пучка первичных ионов, ускоренных в направлении образца. Взаимодействие первичного пучка с образцом приводит к десорбции или распылению характерных вторичных ионов из этого образца, которые после экстрагируются и анализируются с помощью масс-анализатора. Первичный пучок ионов может состоять из разного вида частиц, в том числе таких, как моноатомный цезий и кислород или новых многоатомных кластерных ионных источников, в частности, фуллерен и гексафторид серы. Для органических аналитов кластерные источники могут обеспечить эффективность ионизации и выход вторичных ионов на высшие порядки, чем одноатомные источники⁷⁴. Кроме того, накопление повреждений, вызванных первичным лучом, может быть значительно уменьшено с использованием кластерных «снарядов»⁷⁵. Уменьшение ущерба связано с диссоциацией ионной группы при соударении с поверхностью, что приводит к разделению энергии среди составляющих кластера. Таким образом, средняя энергия, приходящаяся на один ударяющий атом в кластерном источнике значительно ниже, чем в традиционном одноатомном первичном пучке, обеспечивает уменьшение глубины проникновения атомов кластера и улучшенную локализацию энергии пучка в приповерхностной области образца.

Существует несколько преимуществ SIMS для применения в судебно-экспертном анализе отпечатков. Во-первых, метод обеспечивает низкие пределы обнаружения. Низкие пределы объясняются более высоким пространственным разрешением, чем у других методов визуализации, например, DESI-MS⁷⁶. Во-вторых, по предположению исследователей доказательственное значение отпечатков сохраняется до тех пор, пока минимальные размеры образца превышают несколько монослоев, уничтожаемых (в силу экспертной необходимости) во время исследования. Эта технология имеет отличия от других, в частности, DESI-MS, где гребни отпечатка растворяются при распылении растворителя. Для применения SIMS необходимо учитывать наличие потери летучих компонентов в сверхвысоком вакууме.

Изображения отпечатка также могут быть получены с помощью характерных молекулярных ионов экзогенных или эндогенных компонентов. SIMS способствует выявлению органических и неорганических компонентов, дает возможность увеличивать глубину гребней профилей отпечатков и исследовать химический состав гребня отпечатка. Изучение по всей глубине гребней способствует дифференциации поверхностных изменений состава гребней от изменений в толще гребня отпечатка. В анализируемой работе оценивается возможность применения метода С₆₀ совместно с масс-спектрометрией вторичных ионов (SIMS — secondary ion mass spectrometry ) для химического анализа отпечатков в процессе лабораторных экспертных исследований.

Во всех экспериментах использовался прибор Cameca IMS 4f SIMS (компания Cameca Instruments, район Парижа Genneviller Cedex, Франция)⁷⁷, снабженный источником первичных ионов Ionoptika С₆₀⁺ (компания Ionoptika Ltd., графство Hampshire, Великобритания). Первичные ионы C₆₀⁺ получены путем нагревания порошкообразного фуллерена до состояния пара с последующей ионизацией ударом электронов, испускаемых вольфрамовой нитью⁷⁸. Ионы С₆₀⁺ отбирались с помощью фильтра Вейна (Wein filter) и ускорялись до 10 кэВ. Для всех масс-спектральных анализов использовался первичный ионный ток равный приблизительно 5,0×10⁻¹² А. Сфокусированный луч диаметром около 25 мкм растрировался на площадь размером 500 × 500 мкм. В условиях масс-спектрального анализа на один квадратный сантиметр доставлялась доза ионов равная 4×10¹⁰. Ускоряющее напряжение вторичных ионов для режима работы с положительными ионами составляло 1,12 кВ, что позволило анализировать с помощью вторичных ионов с диапазоном масс, равным 0–1200 m/z. Однако установленный диапазон 0–800 m/z выбран в связи с отсутствием достаточной интенсивности сигнала в области, превышающей 800 m/z. Для масс-спектрального анализа с помощью отрицательных ионов использовалось напряжение ускорения вторичных ионов равное 1,12 кВ с напряжением постускорения величиной +10 кВ, приложенным к электронному умножителю. Для отрицательного режима в связи с отсутствием сигнала в области > 600 m/z, выбран диапазон масс равный 0–600 m/z. Для получения каждого масс-спектра использовалось 1800–2400 точек данных в зависимости от диапазона масс, с временем интегрирования 0,1 секунды на точку сканирования. Масс-спектры получены с использованием растра размером 500 × 500 мкм с областью изображения 150 × 150 мкм. Масс-спектры получены с помощью электронного умножителя с постускорительным напряжением величиной 10 кВ в целях минимизации потерь эффективности детектора из-за более низких вторичных ускоряющих напряжений.

Для каждого исследуемого отпечатка отобрали пять масс-спектров, соответствующих положительным вторичным ионам и пять, соответствующих отрицательным. Масс-спектры собирали из разных областей отпечатка для нивелирования изменений в химическом составе, связанных с повреждениями, вызванными первичным пучком при применении повторяющихся исследований. Экспертный анализ отпечатков завершился по истечении четырех часов после осаждения. Указанное действие выполнялось для минимизации изменений состава ПЖВ, обусловленных старением отпечатков. Для корректировки ежедневных инструментальных изменений, обусловленных различиями в фокусировке вторичных ионов и изменениями стабильности потока первичного пучка, масс-спектры нормализовались по полному количеству ионов отдельных спектров. Изображения получены в режиме их формирования с помощью микролуча путем растрирования пучка первичных ионов на площадь 500 × 500 мкм с использованием для обнаружения вторичных ионов электронного умножителя с временем интегрирования 1–20 секунд на одно изображение в зависимости от интенсивности сигнала аналита.

В целях создания полного изображения отпечатка собрано 40×40 плотно упакованных массивов отдельных изображений с использованием автоматизированного поэтапного управления, с отдельными шагами по осям × и y равными 500 мкм. После отдельные изображения были вшиты в строки и выровнены вручную с использованием программного обеспечения ImagePro (компания Media Cybernetics, штат Пенсильвания, США). Глубинные профили отпечатков получены путем растрирования луча на площади 500 × 500 мкм с областью изображения 250 × 250 мкм и использованием апертуры диаметром 60 мкм для минимизации граничных эффектов каверны.

Пробы и массы субстрата контролировались детектором электронного умножителя с интегрированием сигнала равным 1 секунде на массу. Интенсивность ионов контролировалась до тех пор, пока сигналы вторичных ионов всех разновидностей не становились постоянными в течение как минимум 30 секунд. Для профилей глубин использовался ток первичных ионов величиною 3×10⁻¹⁰ А, поставлявший ионную дозу равную 4×10¹² ионов/см² для профиля глубины 500 с. Для сравнения химических изображений с фактическим отпечатком оптические изображения получали с помощью микроскопа Zeiss Discovery.V9 SteREO с одним объективом. Использовалось автоматизированное выполнение этапов для пошагового формирования изображения. Причем сшивание участков осуществлялось с помощью программного обеспечения ImagePro.

В процессе подготовки образца все отпечатки и чистые соединения аналита переносились на тонкие круглые кремниевые пластины диаметром 2,54 см, предварительно очищенные этанолом. Кремниевые пластины были выбраны потому, что они обеспечивают оптимальные (по проводимости и по плоскостности) условия для использования SIMS. В случае выбора пластин из других материалов могла потребоваться нейтрализации заряда с помощью электронной бомбардировки.

В общей сложности тридцать пять образцов отпечатков получено от пяти доноров в Университете штата Мэриленд без идентификационной информации. Перед отображением доноры прикасались пальцем к переносице для перенесения компонентов ПЖВ. При этом, никакого особого ухода за руками, их мытья не выполнялось. Указанное действие совершалось для того, чтобы появилась возможность проведения одновременного анализа эккрина и сальных компонентов. Все отпечатки взяты от правого указательного пальца донора. Отпечатки получены от всех доноров в один день (и разные дни) для исследования процесса изменчивости компонентов состава ПЖВ. В целях обеспечения качественной диагностики, додекановая, тридекановая, тетрадекановая, пентадекановая, пальмитиновая, гептадекановая, стеариновая, арахидиновая кислоты, холестерин, сквален, диметилдиоктадциламмонийбромид, глицин и мочевина приобретены у компании Sigma-Aldrich (город Сент-Луис, штат Миссури, США) с чистотой 95% или выше.

Для помещения соединений на кремниевые пластины около 0,1 г аналита растворяли в 5 мл н-гептана или метанола с помощью ультразвука. Далее на кремниевую пластину осаждали аликвоту (20 мкл) раствора и перед началом анализа выпаривали растворитель, что обеспечило приблизительно 2 мг образца, распределенного по пластине. Для последующего анализа отпечатков после их отображения они были запылены с использованием рекомендованных процедур. Для визуализации отпечатков использовались дактилоскопические порошки Sirchie (город Янгсвилл, штат Северная Каролина, США). В частности, «Sirchie Hi-Fi Volcano Latent Print Powder» (порошок черного цвета), «Sirchie Magnetic Latent Print Powder» и «Sirchie Fluorescent Invisible Detection Powder» (порошок бледно-желтого цвета).

Идентификация составляющих компонентов отпечатков. Первая цель исследования состояла в установлении компонентов состава ПЖВ, которые можно выявить с помощью С₆₀⁺ SIMS. Некоторые из основных компонентов зарегистрированы с использованием нескольких аналитических методов, отраженных в табл. 1⁷⁹. С использованием SIMS идентифицирован ряд сальных компонентов и эккринов. Идентификация подтверждена сравнением спектра отпечатка со спектром чистых соединений. Репрезентативный масс-спектр отпечатков для положительных ионов показан на рис. 1.

Таблица 1

Общие классы компонентов эккринов и сальных выделений отпечатков пальцев⁸⁰

Эккрины | Сальные выделения
Неорганические соли | Свободные жирные кислоты
Аминокислоты | Холестерин
Белки | Эфиры холестерина
Глюкоза | Сквален
Лактат | Восковые эфиры
Мочевина | Глицериды

Но-
мер пи-
ка
Номи-
наль-
ная мас-
са
Соответс-
твие
Но-
мер пи-
ка
Номи-
наль-
ная мас-
са
Соответствие

1
23
Натрий Na⁺
9
257
Пальмитиновая кислота [M+H] ⁺

2
28
Кремний Si⁺
10
285
Стеариновая кислота [M+H] ⁺

3
39
Калий K⁺
11
313
Арахидиновая кислота [M+H] ⁺

4
40
Кальций Ca⁺
12
369
Холестерин [М-ОН] ⁺

5
201
Додекановая кислота [M+H]⁺
13
387
Холестерин [M+H]⁺

6
215
Тридекановая кислота [M+H]⁺
14
411
Сквален [M+H] ⁺

7
229
Тетраде-
кановая кислота
[М+Н] ⁺
15
551
Диметилдиока-
дециламмоний [M]⁺

8
243
Пентаде-
кановая кислота [M+H] ⁺
16
500–650
Диглицериды

Рис. 1. Репрезентативный масс-спектр химического состава отпечатка, собранного в режиме использования положительных ионов с номинальным положением определяемых комплексов. Диглицериды не идентифицированы при сравнении со стандартами, и данные о них основаны на изучении литературы. Масс-спектр изображен в соответствии с относительной интенсивностью общего количества ионов⁸¹

Среди идентифицируемых компонентов в «положительном» спектре превалирующими оказались свободные жирные кислоты, содержащие 12–20 атомов углерода. Сквален и холестерин обнаруживаются, но сигнал от этих соединений быстро снижается после их отображения по истечении времени, что, вероятно, объясняется сочетанием высокой степени их испаряемости в вакууме и выветриванием⁸². Жирные кислоты и сквален образуют ионы [M+H]⁺. Холестерин продуцирует незначительный [M+H]⁺ и основной пики [M-OH]⁺. Указанные пиковые распределения подтверждены методом ToF-SIMS, обеспечившим более высокое разрешение по массе, чем полученное с использованием С₆₀ SIMS (данные не приведены).

В экспериментах с положительным ионом присутствует экзогенное соединение диметилдиоктадециламмоний (m/z 551), найденное почти во всех отпечатках. Этот комплекс обычно содержится в мылах и лосьонах для рук и, как ранее сообщалось, он найден в отпечатках⁸³. Сигнал от кремниевой подложки также обнаруживается. Пики в более высоком диапазоне масс (500–700 m/z), по всей видимости, представляют собой несколько различных диглицеридов, являющихся основными компонентами сальных выделений⁸⁴. Из-за высокой вариабильности глицеридной композиции попытки идентификации конкретных диглицеридов с использованием С₆₀⁺ SIMS не предпринимались. Идентификация названных соединений основывалась на научных источниках. В спектре отрицательных ионов, показанном на рис. 2, идентифицировано меньше соединений, представляющих интерес по сравнению со спектром положительных ионов. По аналогии со спектром положительных ионов, спектр отрицательных, показывает определенное количество свободных жирных кислот и некоторые анионы, присутствующие в выделениях эккринных желез.

Свободные жирные кислоты, присутствующие в качестве иона [M-H]⁻, имеют более сильный сигнал в режиме отрицательных ионов, чем в режиме положительных. Глицин, аминокислота, идентифицированы в этом режиме, в отличие от положительного режима, где повышенный фон в области 80–120 m/z возможно препятствовал проведению идентификации. Еще одна группа соединений, которые SIMS может обнаружить в положительном и отрицательном режимах, представляет собой неорганические соли эккринов. В процессе исследования идентифицировано несколько катионов и анионов.

Анализируемый метод способствует получению дополнительной информации, которую другие способы, например, GC-MS не могут предоставить. Из пяти доноров, чьи отпечатки анализировались, качественная меж- и внутричеловеческая изменчивость была минимальной. Заметные различия в масс-спектрах включали наличие или отсутствие холестерина и сквалена, а в одном случае отсутствие диметилдиоктадециламмония. Кроме того, хотя свободные жирные кислоты обнаруживаются в каждом отпечатке, при сравнении их относительная интенсивность варьируется между донорами и внутри разных отпечатков одного донора. В экспериментах использовались пустые кремниевые пластины, чтобы гарантировать, что обнаруженные и идентифицированные пики связаны не с фоном подложки или с кластерными ионами, образованными из материала подложки. Поскольку это метод микроанализа, а не метод анализа больших объемов, количественные измерения не производились.

Влияние методов визуализации отпечатков на процесс проведения идентификационных исследований. Чтобы установить степень влияния методов визуализации отпечатков на результаты анализа отпечатков, использовались три дактилоскопических порошка компании Sirchie (США): а) черный порошок (Volcano Latent Print Powder); б) флуоресцентный порошок (Fluorescent Invisible Detection Powder); в) магнитный порошок (Magnetic Latent Print Powder). Масс-спектры отпечатков сравнивали до и после применения порошка. Обнаружено, что во всех случаях, когда анализ отпечатка проводился до и после визуализации, масс-спектр оставался в значительной степени неизменным, за исключением увеличения относительной интенсивности сигнала в диапазоне 0–150 m/z. Примеры различий в масс-спектрах показаны на рис. 3.

Но-
мер пи-
ка
Номи-
наль-
ная мас-
са
Соответ-
ствие
Но-
мер пи-
ка
Номи-
наль-
ная мас-
са
Соответствие

1
35&37
Хлорид Cl ⁻
7
199
Додекановая кислота [M-H] ⁻

2
59
Мочевина [M-H] ⁻
8
227
Тетрадекановая кислота [М-Н] ⁻

3
74
Глицин [M-H] ⁻
9
241
Пентадекановая кислота [M-H] ⁻

4
80
Бромид Br ⁻
10
255
Пальмитиновая кислота [M-H] ⁻

5
95
Фосфат P04 ⁻
11
269
Гептадекановая кислота [M-H] ⁻

6
96
Сульфат S04 ⁻
12
283
Стеариновая кислота [M-H] ⁻

Рис. 2. Репрезентативный масс-спектр химического состава отпечатка, собранного в режиме отрицательных ионов. Указано номинальное положение некоторых идентифицированных компонентов⁸⁵

Рис. 3. Влияние черного порошка (BP), флуоресцентного порошка (FP) и магнитного порошка (MP) на SIMS масс-спектр отрицательных ионов⁸⁶

Во всех случаях фон от использования порошков был минимальным в просмотренном диапазоне масс 150–600 m/z. В то время как все компоненты, обнаруженные в отпечатке, присутствовали до и после применения визуализации, во всех случаях наблюдалось изменение интенсивности сигнала. В диапазоне масс, идущем после 150 m/z, интенсивность сигнала была одинаковой до и после применения порошков. Показано, что интенсивность в диапазоне, лежащем ниже 150 m/z, возрастает во всех случаях, что может быть связано с увеличением в данной области масс фона, вызванного порошками. Однако даже при этих изменениях в масс-спектрах все изначально обнаруженные соединения идентифицировались. Установленное постоянство в обнаружении компонентов отпечатков свидетельствует, что метод C₆₀⁺ SIMS может использоваться для химического анализа отпечатков до и после осуществления визуализации отпечатков, что делает его практичным и эффективным.

Отображение отпечатка пальца. Одним из важных преимуществ SIMS является возможность получать изображения с высоким пространственным разрешением химического состава образца в дополнение к масс-спектрам. Одновременное получение изображений и масс-спектров позволяет соотносить присутствие определенных аналитов с их конкретным местоположениям в отпечатке и выделять из фона. Возможность получения изображения химической сигнатуры отпечатка может использоваться и как способ получения высокого качества изображения слабо визуализируемых отпечатков и как метод, способствующий дифференциации перекрывающихся отпечатков или отпечатков, соединенных с другими веществами, например, чернила⁸⁷.

Химические образцы могут быть полезны при определении местонахождения таких экзогенных материалов, как взрывчатые вещества, наркотики, что позволило бы произвести прецизионное извлечение их из отпечатка. Кроме того, такое специфичное изображение позволяет исследователям уменьшить влияние субстрата, вычитая его фоновый сигнал или сравнивая изображение образца с фоном.

Получение изображения отпечатка с помощью SIMS производилось с предварительным применением метода ToF-SIMS⁸⁸, однако в предыдущих исследованиях не использовался источник C₆₀⁺ или оборудование магнитного сектора SIMS. Изображение отпечатка с помощью метода C₆₀⁺ SIMS может быть сформировано с использованием ряда различных сигналов вторичных ионов в случае, когда время, необходимое для его получения, зависит от интенсивности сигнала. Анализы с сильными сигналами, такими как те, что дает натрий и калий в положительном режиме или жирные кислоты в отрицательном, могут быть отображены со временем интегрирования равным 1 секунде на одно изображение.

Соединения с более слабыми сигналами вторичных ионов потребуют 10–20 секунд времени интегрирования для одного изображения. Для получения изображения всего отпечатка требуется сшивание сотен отдельных изображений. В режиме отрицательных ионов с относительно сильным сигналом пальмитиновой кислоты для получения полного изображения отпечатка требуется около часа. Чтобы определить, есть ли корреляция изображений SIMS с гребнями или впадинами отпечатков, мозаика из 5×5 изображений для отрицательного иона пальмитиновой кислоты (m/z 255) получена с помощью трехсекундного интегрирования.

Пальмитиновая кислота выбрана потому, что названное органическое соединение обеспечило наибольшую интенсивность и наименьшее время интеграции. Кроме того, это самая распространенная насыщенная жирная кислота в отпечатках⁸⁹. Как только изображение пальмитиновой кислоты было скомпилировано, оно сравнивалось со стереомикроскопическим изображением в отраженном свете той же области (рис. 4). Из полученного изображения видно, что распределение ионов пальмитиновой кислоты коррелирует с гребнями отпечатков.

Рис. 4. Определение хребтов и впадин отпечатков. Изображение (A) получено с помощью микроскопа Zeiss Discovery.V9 SteREO с 1 объективом. Полученное изображение сравнивалось с изображением SIMS (B), созданным по сигналам ионов пальмитиновой кислоты [M-H] — (255 m/z), чтобы определить наличие пальмитиновой кислоты в гребнях нового отпечатка⁹⁰

После обнаружения корреляции исследователи отобразили весь отпечаток. На рис. 5 показано изображение, собранное из сигналов отрицательных ионов пальмитиновой кислоты, с использованием SIMS, а также оптическое изображение с тем же отпечатком. В данном случае каждое изображение было интегрировано в течение секунды со времени предварительного распыления равного секунде. Подобные изображения получены с использованием натрия, калия, хлорида, миристиновой и стеариновой кислот. Из-за требования необходимости увеличения времени на сбор данных в описанном методе, оптическая микроскопия по-прежнему имеет преимущества при проведении стандартной визуализации отпечатков, когда не требуется проведения химического анализа. В случаях, когда требуется информация о наличии химических соединений в отпечатках или корреляции их распределения с его структурой или фоном, технология получения изображений с помощью масс-спектрометрии, в частности, SIMS имеет существенные преимущества. Кроме того, применение визуализации изображений с помощью SIMS или другой методики способствует установлению наличия наркотических средств, взрывчатых веществ в составе ПЖВ отпечатков.

Рис. 5. Сравнение изображения отпечатка методом SIMS (A) и оптического изображения (B). Отдельные изображения SIMS собирались в отрицательном режиме с использованием сигнала от иона пальмитиновой кислоты. (A) Период предварительного распыления составлял секунду перед каждым интегрированием. Оптическое изображение получено с помощью микроскопа Zeiss Discovery.V9 SteREO

Профилирование впадин. Молекулярное SIMS профилирование впадин с использованием кластерной ионной бомбардировки C₆₀⁺ является новым методом исследования изменений химического состава органического образца по глубине гребня. Метод способствует определению не только поверхностных, но и объемных эффектов, которые могут создаваться, например, таким экзогенным аналитом, как частицы взрывчатых веществ, наркотических средств, расположенные на поверхности гребня отпечатка или внедрившиеся в его гребень. Такая идентификация может дать информацию относительно механизма осаждения, позволяющую установить был ли аналит изначально на пальце, или он обнаружен вследствие последующего загрязнения. Первоначально было неясно, возможно ли получение молекулярного профиля по глубине гребней отпечатка из-за их неоднородности и различий в толщине. Однако рис. 6 показывает, что возможность получения профиля имеется.

Установлено, что сигнал жирных кислот уменьшается по мере того, как гребень профилируется, тогда как сигнал кремниевого фона увеличивается по интенсивности, что свидетельствует о постепенном разрушении папиллярного гребня. Момент, когда выравниваются сигналы от кремния и жирных кислот и момент, когда целостность гребня полностью отсутствует. В настоящее время этот метод невозможно использовать совместно с существующими способами создания давления.

Рис. 6. Профиль глубины гребня отпечатка для нескольких жирных кислот в сравнении с кремниевой подложкой (слева). Масс-спектры жирных кислот в трех временных точках во время профилирования глубины (справа на рисунке). Представленные масс-спектры показаны перед профилированием глубины (A), в начале снижения сигнала жирной кислоты (B) и после профилирования глубины (C). Профиль глубины и масс-спектр получены в режиме отрицательных ионов⁹¹

В исследовании показано, что C₆₀⁺ SIMS является пригодным методом для проведения химического анализа отпечатков в процессе экспертного исследования. С помощью SIMS возможно обнаружить ряд соединений, которые обычно встречаются в ПЖВ отпечатков, в том числе эккрины и сальные компоненты. Дальнейшие исследования должны способствовать выявлению дополнительных компонентов эккрина и определению способов идентификации глицеридов. Авторы полагают, что некоторые соединения, например, ненасыщенные жирные кислоты с короткой цепью, и молочную кислоту из-за их летучести в условиях вакуума невозможно обнаружить. Кроме того, химический состав отпечатков, по-видимому, в значительной степени не подвержен влиянию технологий визуализации, включая применение черного, флуоресцентного или магнитного порошков, которые, должны чаще использоваться, поскольку эти вещества не вступают в химическую реакцию с ПЖВ отпечатка.

С применением SIMS возможно создание химических образов отпечатков и получение дополнительной информации о личности. Получение изображений SIMS при анализе отпечатков может быть эффективным в силу нескольких обстоятельств. Например, при необходимости обнаружения в отпечатках взрывчатых веществ, наркотиков или других компонентов, не поддающихся оптическому обнаружению с помощью микроскопа. Использование изображений SIMS способствует исследованию слабо проявляющихся отпечатков. Кроме того, применение движущегося SIMS дает возможность получить профиль углублений отпечатка, что способствует исследованию изменений в химическом составе по всему папиллярному гребню. Профилирование глубины гребней может способствовать определению местонахождения экзогенных химикатов в нижних или верхних слоях отпечатков, что позволяет установить хронологию проверяемых событий.

По сравнению с другими методами масс-спектрометрии, используемыми для получения химической информации из отпечатков, SIMS дает возможность анализа отпечатка без подготовки образца, способствуя исследованию органических и неорганических компонентов. После применения SIMS структура отпечатка остается практически неизменной и может использоваться в последующем биометрическом анализе или сравнении скрытых отпечатков. Одним из потенциально возможных ограничений рассматриваемого метода является его неспособность к обнаружению всех прогнозируемых веществ в отпечатке. Хотя маловероятно, что один метод будет эффективен для обнаружения всех компонентов ПЖВ. В отдельных работах высказывается предположение, что дополнительную информацию могут предоставить дериватизация отпечатков или использование методов масс-спектрометрии при давлении внешней среды.

В настоящее время американские дактилоскописты проверяют эффективность некоторых методов ионизации окружающей среды для идентификации компонентов ПЖВ. Нерешенной проблемой остается потенциальная потеря летучих компонентов, которая может быть устранена применением охлажденной стадии образца или вышеупомянутых методов, работающих при давлении окружающей среды. Однако, как отмечают зарубежные специалисты, даже с этими ограничениями применение C₆₀⁺ SIMS является эффективным методом химического анализа для визуализации скрытых отпечатков пальцев.

§ 1.6. Сравнительный анализ способов регидратации, используемых в целях восстановления отпечатков пальцев рук мумифицированного трупа

Посмертные разложения мумифицированного трупа влекут высыхание и сморщенность его пальцев, снижая возможность визуализации папиллярных узоров для проведения идентификационного исследования. В анализируемом исследовании использованы пять специальных растворов для проведения регидратации пальцев рук мумифицированного трупа: гидроксид аммония, карбонат натрия, гидроксид калия, мочевина и теплая вода⁹². После использования названных растворов, применены определенные способы фиксации отпечатков: фотофиксация, использование чернильного рулона и пылезащитной ленты. Результаты исследований показывают, что обработка карбонатом натрия и гидроксидом аммония эффективна для восстановления деталей папиллярного узора пальца.

Настоящее исследование демонстрирует, что отпечатки пальцев, первоначально обработанные раствором мочевины, 1% раствором гидроксида калия и теплой водой, могли бы быть улучшены при последующей их обработки раствором карбоната натрия. Данное действие в большей степени способствовало получению подходящих для сопоставления деталей отпечатков. В ходе исследования сделан вывод, что наиболее оптимальна процедура регидратации фаланг пальцев мумифицированного трупа с помощью раствора карбоната натрия в течение 24 часов и последующего переноса визуализируемых отпечатков на поверхность пылезащитной ленты.

В соответствии с посмертными изменениями состояние пальцев у мумифицированного трупа может классифицироваться по следующим критериям: гибкость, жесткость, сухость, морщинистость. С учетом указанных состояний предопределяется выбор необходимой технологии визуализации и изъятия отпечатков, поскольку для разных степеней посмертных разложений предусмотрены различные способы получения отпечатков⁹³. К числу основных проблем, с которыми сталкиваются исследователи в процессе получения отпечатков, относятся: чрезмерная сухость, наличие ямочек на фалангах пальцев, морщинистость и высыхание самих фаланг.

В литературе состояние пальцев рук мумифицированного трупа подразделяется на следующие стадии.

1. Ранняя мумификация. На данной стадии фаланги пальцев еще обладают визуализируемыми папиллярными линиями. Главная проблема заключается в жесткости, ямочках и морщинах, находящихся на пальцах. В таких случаях рекомендуются специализированные методы фото фиксации⁹⁴. Глубокие ямочки на фалангах пальцев, влекущие трудности с их фотографированием могут быть устранены с помощью стоматологического литья или пластического моделирования⁹⁵. Тем не менее это не устраняет проблему сопоставления отпечатков, поскольку литейные материалы сжимаются после дегидратации⁹⁶.

2. Неполная или частичная мумификация. Характерна тем, что фаланги пальцев окрашиваются в темно-коричневый или черный цвет и на их основаниях присутствует исчисляемое количество видимых линий. Главная трудность в данном случае состоит в том, что линии становятся слишком сморщенными и размытыми из-за обезвоживания, что делает дальнейшее сопоставление отпечатков практически невозможным. Однако в ходе исследования обнаружено, что регидратация пальцев в кипящей воде способствует успешному восстановлению отпечатков⁹⁷. Кроме того, оказался эффективен массаж фаланг пальцев под теплой водой в течение 15 минут⁹⁸.

3. Полная мумификация. Данная стадия характеризуется тем, что фаланги пальцев становятся очень сухими, морщинистыми и хрупкими. Пальцы окрашиваются в темно-коричневый или черный цвет. На них отсутствуют борозды. Фотосъемка и применение литейных материалов полностью непригодны в такой ситуации. В этом случае исследователи предлагают использовать специальный раствор для регидратации, способствующий восстановлению гибкости и эластичности фаланг пальцев. Использовать данный метод необходимо до того, пока линии не станут достаточно заметными и контрастными. Восстановление мумифицированной ткани представляет интерес не только для судебной медицины, но и других наук, в частности, археологии⁹⁹.

Авторы предлагают решение основной задачи по восстановлению отпечатков мумифицированного трупа с помощью регидратации, замечая, что предложенные методы будут полезны для других исследователей. Для эксперимента выбран труп, обнаруженный на заброшенной фабрике с обезображенными чертами лица. Посмертный интервал оценивался как минимум 2–3 месяца. Вследствие процессов разложения трупа некоторые пальцы оказались непригодными для исследования (рис. 1). После проведения судебно-медицинской экспертизы собрано пять объектов, пригодных для исследования: правый указательный палец, левый указательный, средний и мизинцы.

Рис. 1. Руки мумифицированного трупа¹⁰⁰

Подготовка раствора для регидратации. С учетом опубликованных работ выбрано пять растворов для проведения регидратации:

1% раствор гидроксида калия¹⁰¹ и теплой водопроводной воды¹⁰²;

этанол;

25% раствор гидроксида аммония¹⁰³;

раствор карбоната натрия ([2,5 г карбонат натрия, 79 мл 95% этанола, 171 мл дистиллированной воды]¹⁰⁴);

раствор мочевины (5 г мочевины, 10 мл 95% этанола, 240 мл дистиллированной воды).

Очищенный гидроксид аммония, гидроксид калия и этанол приобретены у Shimakyu Chemical (Осака, Япония), порошок мочевины получен от Thermo Fisher Scientific (Виктория, Австралия), порошок карбоната натрия поставлялся компанией Yakuri Pure Chemicals (Киото, Япония). Все растворы в объеме 250 мл подготовлены в качестве рабочих реагентов.

Использовалось три метода снятия отпечатков пальцев:

фотографирование;

снятие отпечатков с помощью чернильного рулона;

снятие отпечатков с помощью пылезащитной ленты.

Фотографический метод состоял в выполнении фотосъемки фаланг пальцев непосредственно после регидратации. Фотографирование выполнялось при дневном свете с помощью фотоаппарата CanonEOS 20D или 30D (Токио, Япония) с настройками камеры: экспозиция, автоматический баланс белого. Процедура снятия отпечатков с помощью чернильного рулона состояла в том, что на фаланги пальцев наносились специальные чернила, затем отпечатки переносились на белые бумажные карточки. В ситуации с использованием пылезащитной ленты на фаланги пальцев в первую очередь наносился специальный черный порошок, затем их прикладывали к липкой стороне ленты для фиксации отпечатков. После липкую сторону ленты, на которой были отображены фаланги, прикладывали к белым карточкам. В итоге полученные изображения были горизонтально обратными по сравнению с полученными при использовании чернильного рулона.

Для исследования выбраны пять пригодных пальцев рук мумифицированного трупа. Остальные пальцы исключены ввиду их серьезного разрушения и частичного отсутствия тканей. Перед процедурой все объекты были сморщенными, обладали темно-коричневой или черной окраской. Даже при увеличенном осмотре визуализировать борозды на фалангах было крайне затруднительно. Для восстановления применили 25%-ный раствор гидроксида аммония. Обработка выполнялась в течение 24 часов, после чего ткани пальца начали расширяться и размягчаться. Борозды на фалангах становились более заметными. Через 48 часов цвет фаланг стал светлым, а папиллярные линии отчетливые (рис. 2).

Рис. 2. Палец до и после обработки гидроксидом аммония. Перед регидратацией фаланга пальца была жесткой и сморщенной, темно-коричневого цвета (слева). После процедуры регидратации (48 часов) цвет пальца стал светлым, а линии отчетливыми (справа)¹⁰⁵

Раствор карбоната натрия. Указательный палец левой руки поместили на дно контейнера с раствором карбоната натрия на 24 часа. По истечении указанного периода времени цвет раствора стал бледно-желтым, а сам он остался чистым. Через 48 часов с начала эксперимента цвет фаланги продолжил осветляться, а линии на поверхности пальца становились более отчетливыми (рис. 3).

Раствор мочевины. Левый мизинец обработан раствором мочевины оставлен на 24 часа. По истечении указанного времени ткани пальца начали расширяться и размягчаться. При этом никаких отчетливо видимых линий на фалангах не наблюдалось. Цвет пальца оставался светло-желтого цвета. Через 48 часов цвет стал светлее, но линии так и не стали отчетливыми. Период регидратации увеличивался до 96 часов. Результаты проверялись каждые 12 часов. Однако даже по истечении 96 часов линии на фалангах пальца так и не стали детально визуализироваться (рис. 4).

Рис. 3. Палец до и после обработки карбонатом натрия. Перед регидратацией фаланга была жесткой и сморщенной, темно-коричневого цвета (слева). После обработки (48 часов) цвет пальца стал осветляться, а папиллярных узор отчетливо проявился (справа)¹⁰⁶

Рис. 4. Палец до и после обработки раствором мочевины. Перед регидратацией фаланга была жесткой и сморщенной, темно-коричневого цвета (слева). После процедуры (48 часов) фаланга стала светлее, но линии остались слегка видимыми (справа)¹⁰⁷

Раствор гидроксида калия и теплая вода. Указательный палец правой руки и правый мизинец обрабатывались 1%-ным раствором гидроксида калия и теплой водой в интервалах: 24, 48, 96 часов. Несмотря на это, видимых линий на фалангах пальцев не было обнаружено (рис. 5, 6).

Рис. 5. Палец до и после обработки 1%-ным раствором гидроксида калия. До регидратации фаланга была жесткой и сморщенной, темно-коричневого цвета (слева). После процедуры (48 часов) на поверхности фаланги пальца не наблюдалось видимых линий (справа)¹⁰⁸

Рис. 6. Палец до и после обработки теплой водой. Перед регидратацией фаланга была жесткой, сморщенной, темно-коричневого цвета (слева). После процедуры (48 часов) на поверхности фаланги не наблюдалось видимых линий (справа)¹⁰⁹

По результатам исследования мочевина, 1%-ный раствор гидроксида калия, и теплая вода не показали эффективность, тогда как растворы карбоната натрия и гидроксида аммония способствовали восстановлению линий на фалангах в течение 96 часов, что делает возможным дальнейшее получение и сопоставление отпечатков.

Результат регидратации после обработки пальцев двумя растворами.

В следующем эксперименте фаланги, обработанные 1%-ным раствором гидроксида калия, теплой водой, раствором мочевины, повторно погружались в раствор карбоната натрия. Состояние пальцев проверялось каждые 12 часов. Борозды на фалангах стали видимыми по истечении 24 часов, а после 48 часов проведения процедуры регидратации стали более четкими и контрастными (рис. 7).

Рис. 7. Обработка фаланг пальцев в растворе карбоната натрия в течение 48 часов. Слева на рисунке — палец, вначале обработанный раствором мочевины. Справа на рисунке — палец, вначале обработанный теплой водой¹¹⁰

Сравнение способов снятия отпечатков пальцев. Большинство деталей и линий, расположенных на поверхностях фаланг, можно зафиксировать с помощью фотографии сразу после процедуры регидратации. Однако снятие отпечатков с помощью чернильного рулона и пылезащитной ленты может способствовать дополнительному усилению контраста борозд и более качественному сопоставлению отпечатков.

Установлено, что снятие отпечатков с помощью чернильного рулона оказалось непригодным, поскольку изображения получались нечеткими с отсутствием деталей папиллярного узора. Тогда как фиксация отпечатков с помощью пылезащитной ленты давала возможность продуцировать самые разные отпечатки (рис. 8). Таким образом, фиксация отпечатков с помощью пылезащитной ленты является наиболее оптимальным способом в данной ситуации.

Рис. 8. Отпечаток пальца, зафиксированный с помощью чернильного рулона, слабо визуализируется с частично пропущенными бороздами (слева). Отпечаток пальца, зафиксированный с помощью пылезащитной ленты, дает наиболее четкие изображения папиллярного узора (справа)¹¹¹

В работе рассмотрены пять растворов для регидратации, два из которых — раствор гидроксида аммония и раствор карбоната натрия способствовали восполнению уровня жидкости в тканях пальца. Исследование показало, что состояние фаланг пальцев, обработанных раствором мочевины, 1%-ным раствором гидроксида калия и теплой водой, можно улучшить путем проведения повторной регидратации с помощью карбоната натрия. Оптимальной процедурой восстановления отпечатков у мумифицированного трупа является регидратация высушенных фаланг раствором карбоната натрия, и последующая фиксация отпечатка на поверхности пылезащитной ленты.

§ 1.7. Применение жидкого латекса и нингидрина в целях удаления продуктов горения и получения следов пальцев рук для решения экспертных задач

В США процент раскрываемости преступлений, связанных с поджогами, остается достаточно низким, что связано с разрушительным характером пожара, проблемами организации его тушения, ошибочным представлением субъектов криминалистической деятельности, что доказательств на месте пожара не остается. Исследования показывают, что в процессе удаления сажи на месте пожара до проведения криминалистических исследований, возможно обнаружить отпечатки пальцев, пригодные для экспертного исследования.

Эксперимент с жидким латексом проводился исследователями с целью оценки степени его воздействия на механизм удаления сажи и визуализации следов пальцев рук. Для реализации обозначенной задачи отпечатки помещались на стекло и гипсокартон, покрытые сажей, в условиях экспериментально созданного, контролируемого процесса горения. Затем на поверхности этих объектов распылялся жидкий латекс, который после сушился и удалялся. Применение латекса способствовало получению пригодных для экспертного исследования отпечатков.

По данным пожарного Управления США в результате пожаров в 2006 году погибло 3245 человек, уничтожено имущества на сумму 11,3 млрд долларов¹¹². 51 500 пожаров квалифицированы как умышленные противоправные действия. Большинство поджогов совершено с целью сокрытия других преступлений. В представленных статистических данных учтены человеческие жертвы и физический ущерб, наступивший в результате пожара.

Криминалисты США отмечают, что процесс организации расследования поджогов вызывает существенные трудности, поскольку зачастую место пожара частично или полностью уничтожено. В США основными способами ликвидации пожаров являются: применение воды и создание огнезаграждения, предотвращающего распространение огня. В процессе пожара дым покрывает сажей следы, оставленные на месте происшествия, поэтому органы расследования испытывают трудности с организацией и проведением осмотров, в основном из-за отсутствия надлежащей подготовки и низким уровнем знаний по применению специальных технико-криминалистических средств. Кроме того, отдельные должностные лица не имеют надлежащей подготовки в области тактики и методики проведения соответствующих процессуальных действий. Большинство учебных курсов по расследованию пожаров направлены, главным образом, на установление его причин и источника.

Современный уровень научных достижений в судебной химии позволяет экспертам выявлять следы применения воспламеняющихся жидкостей (горюче-смазочных материалов), оставшиеся на месте пожара. Эксперты высказывают мнение, что по данной категории дел доказательствами, изобличающими вину лица, выступают свидетельские показания и вещественные доказательства. Достижения в дактилоскопии и амплификации ДНК позволяют экспертам идентифицировать личность подозреваемого при том, что не все методики сохранения и анализа таких следов известны должностным лицам органов, осуществляющих расследование по делу.

Последнее десятилетие в США идет поиск оптимальных способов восстановления ДНК в результате воздействия на объекты высоких температур. По оценкам экспертов публикаций, затрагивающих вопросы выявления и изъятия отпечатков, — недостаточно. Технические и процедурные проблемы возникают в связи с тем, что стандартные дактилоскопические порошки не адаптированы к применению во влажных и закопченных условиях. Большинство исследований, посвященных обозначенному вопросу, проведено в Великобритании. Дж. Динсом (J. Deans) проведена серия из 8 экспериментов с контролируемыми поджогами¹¹³. Ученый восстанавливал отпечатки, отображенные на различных типах поверхностей, подвергшихся воздействию высоких температур. В результате эксперимента сделан вывод, что существует высокая вероятность выявления отпечатков пальцев и/или ДНК на месте пожара при правильной ориентированности должностных лиц на исследование определенных зон на месте происшествия.

Исторически в дактилоскопии сажа применялась для визуализации отпечатков. В 1938 году В. Харпер (W. Harper) использовал сажу из горелки Бунзена для визуализации отпечатков на предметном стекле микроскопа¹¹⁴. Ученый обратил внимание, что углеродные частицы прилипают к отпечатку, несмотря на выделяемое тепло от процесса горения. В. Харпер проводил исследования, нагревая предмет до температуры 500 °С (930°F), и покрывая сажей отображенные на нем отпечатки. Используя воду, ученый удалил избыток сажи, установив, что несколько скрытых отпечатков остаются на поверхности объекта. Его работа показала, что отпечатки устойчивы к высоким температурам и могут восстанавливаться. Метод В. Харпера впоследствии усовершенствовался и стал известен как «Техника воспламенения» (Flame Technique). Исследуемый объект держался под горючим веществом (камфара или сосновая смола), а сажа оседала на поверхности. После ее избыток удалялся дактилоскопической кистью, оставлявшей частицы углерода, прилипшие к секреции¹¹⁵.

В статье 1994 года, вышедшей в журнале «Мир отпечатков пальцев», сформулировано предположение, что сажа фактически защищает остатки отпечатков от воздействия высоких температур. Исследования проводились с применением липкой ленты и последующим промыванием объекта под холодной водой для удаления сажи. М. А. Спаун (M. A. Spawn) добился положительных результатов с предметами, расположенными в нескольких футах от места возгорания в условиях экспериментально созданного, контролируемого процесса горения¹¹⁶.

Другой способ удаления сажи с предметов небольшого размера, таких как стеклянные бутылки, основывается на применении материала «Microsil», используемого для изготовления слепков на месте происшествия. «Microsil» наносят, затем дают высохнуть, а после удаляют большую часть сажи. Оставшаяся сажа может быть удалена или покрыта вторым слоем «Microsil». Затем для визуализации и изъятия отпечатков могут применяться стандартные дактилоскопические средства¹¹⁷.

Еще один относительно новый метод используется полицейскими Великобритании и состоит в применении гидроксида натрия (едкий натр) и промывке объекта водой. К. Стоу и Дж. МакГерри (К. Stow and J. McGurry) использовали 1% и 2% гидроксид натрия на стеклах, покрытых сажей, получив положительные результаты: частичные или полные рисунки папиллярных узоров¹¹⁸. Кроме того, учеными рекомендовано использовать 1% и 2% гидроксид натрия для удаления сильных загрязнений сажи с сохранением отпечатков.

Американские исследователи обращают внимание на то, что применение методов, позволяющих очистить объект от сажи, исследовав его на предмет возможности проведения визуализации отпечатков, должно способствовать минимизации временных затрат на производство соответствующих действий. В то же время авторы подчеркивают, что с применением данных способов возможны различные трудности. Промывание исследуемого объекта водой или с помощью гидроксида натрия снижает вероятность восстановления ДНК и/или горючей жидкости. Способ, заключающийся в применении липкой ленты, состоит в удалении сажи с определенной вероятностью повреждения отпечатков, находящихся под ней. Кроме того, метод не используется в ситуациях, когда необходимо исследовать большие плоскости. В американской дактилоскопической литературе отмечается, что «Microsil», простое в работе средство, но требующее финансовых затрат, что не способствует его применению на больших участках, необходимость исследования которых может быть предопределена следственной ситуацией.

Отделом научных исследований Министерства внутренних дел США предложен способ удаления сажи с помощью жидкого латекса со стекла и гипсокартона. В ходе эксперимента исследователи применили краскораспылитель для нанесения слоев латекса на покрытую сажей поверхность. После высыхания латекса большую часть сажи удалили, сохранив неповрежденной поверхность для получения возможности анализа следов крови/отпечатков¹¹⁹. Процесс эксперимента представлен в 2006 году на конференции Международной ассоциации аналитиков характеристик крови (International Association of Blood Pattern Analysts). Предложенный способ получил положительные отзывы экспертов.

В связи с тем, что ранее в США не исследовались проблемы применения латекса для удаления сажи, Академией пожарных маршалов Вирджинии инициированы исследования для определения эффективности и возможного его применения в криминалистической деятельности. Жидкий латекс показал себя надежным средством в работе с объектами, подвергшимися воздействию высоких температур. При этом, применение исключительно одного латекса недостаточно для визуализации отпечатков, поэтому исследователи акцентировали внимание на необходимости использования нингидрина для их обработки с учетом свойств и характеристик последнего. Авторы обращают внимание на то, что в других публикациях указывается на эффективность физического проявителя (Physical Developer) в целях химической обработки объекта в случаях ликвидации пожара с помощью воды. В анализируемом исследовании предметов, покрытых сажей, на которые воздействовала вода — не было. Исследования, проведенные Университетом Западной Вирджинии, показали, что аминокислоты, содержащиеся в остатках потожирового вещества отпечатков, сохраняются при температуре 500 °С (930 °F)¹²⁰. Причиной выбора нингидрина в качестве средства обработки отпечатков послужило его эффективное взаимодействие с аминокислотами потожирового вещества отпечатков, способствующее получению более качественной визуализации.

Поставленные авторами задачи сводились к решению двух основных.

1. Может ли жидкий латекс способствовать удалению сажи без уничтожения (повреждения) отпечатков?

2. Визуализирует ли нингидрин отпечатки, подвергшиеся температурному воздействию?

В эксперименте в качестве следовоспринимающей поверхности использовались две гипсокартонные плиты и панель оконного стекла без рамы. Указанные предметы применялись потому, что согласно статистическим данным, они чаще встречаются на местах пожаров. 13 участков гипсокартона, на поверхности которых четырьмя криминалистами оставлены 13 отпечатков ладоней и пальцев, отмечались определенным образом. На стекле отображались отпечатки, которые никак не отмечались, что выполнялось для моделирования обстановки, максимально приближенной к реальному месту происшествия.

Образцы крови в целях имитации брызг распылили на поверхности другой гипсокартонной плиты. Эксперимент проходил весной в утреннее время суток при теплой погоде с относительно высокими показателями влажности. Предметы были размещены рядом с контролируемым источником огня на открытой площадке Ганноверской пожарной академии. Перед началом процесса температурного воздействия, они фотографировались. Поскольку большинство предметов сильно покрылись сажей, исследователи приняли решение подвергнуть образцы воздействию более низкой температуры (предельная температура около 538 °C или 1000 °F) и высокой концентрации сажи. Поскольку первая попытка эксперимента проводилась на учебном полигоне, исследователи ограничивались в выборе топлива, разрешенного к использованию. Предварительная подготовка тюков сена в качестве топлива началась спустя 20 минут после отображения отпечатков. Несмотря на то, что в процессе эксперимента поддерживался определенный уровень тепла (максимальная температура достигала 257 °C или 494 °F), на образцах не оседало достаточного количества сажи. Через 10 минут после начала первого этапа исследователи поместили образцы в другой очаг горения, в котором в качестве горючего использовалось сено и дизельное топливо. При этом они зарегистрировали предельную температуру около 538 °C или 1000 °F. Указанный прием способствовал покрытию сажей большого количества объектов-образцов, которым давали остыть, затем удаляли с учебной площадки и применяли латекс. Галлон латекса был приобретен в интернет-магазине. Латекс, в котором отсутствовали какие-либо блестки и наполнители, и который приобрел белый цвет, подвергался сушке. Первоначально исследователи высказали предложение о необходимости распределения латекса на поверхности с помощью садового распрыскивателя, однако в процессе его использования образовывались густые слои, поэтому применили профессиональный краскораспылитель (рис. 1). С его помощью нанесено четыре тонких слоя с интервалом в 20 минут между высыханием. После нанесения заключительного слоя образцам давали 30 минут для высыхания и до начала процесса отслаивания латекса, исследуемый объект фотографировался.

Подготовка раствора нингидрина состояла в следующем: кристаллы нингидрина (5 г) растворили в 45 мл этанола, добавив 3 мл этилацитата и 5 мл ледяной уксусной кислоты. Раствор перемешивался в течение 15 минут до полного растворения. После к нингидрину добавили один литр растворителя HFE 7100 (3M Chemical Company, St. Paul, MN) и перемешали до образования раствора молочно-желтого цвета. Растворителю давали остыть в течение 30 минут и за 2 недели до использования помещали в колбу коричневого цвета. Нингидрин тестировался в день проведения эксперимента путем отображения отпечатков на фрагменте бумаги, которая помещалась в лоток с ним. После извлечения она высыхала, и на ее поверхности проявлялись отпечатки, свидетельствующие об эффективности используемого средства.

Следующим этапом нингидрин распылялся на поверхности стеновой панели с помощью пластикового распылителя, установленного на режим мелкого рассеивания. Затем наносился второй слой и ему давали высохнуть. Над поверхностью объекта удерживался промышленный паровой утюг, способствующий обеспечению необходимого уровня влажности, ускоряющего процесс визуализации отпечатков.

Рис. 1. Способ нанесения жидкого латекса на загрязненный сажей гипсокартон¹²¹

В отличие от химической обработки настенного покрытия, стекло обрабатывали дактилоскопическими средствами (черный порошок, марганцевый порошок, кисти для снятия отпечатков), что выполнялось для моделирования условий ограниченности выбора специального оборудования на месте осмотра пожара. После нанесения второго слоя отпечатки пальцев и ладоней частично проявились на стеновой панели. Несмотря на то, что это подтверждает выводы, сделанные в предыдущих исследованиях о слипании сажи с отпечатками, полученные результаты оказались важными, поскольку визуализированные отпечатки не принадлежали субъектам их оставившим (криминалистам). Скорее всего, это были отпечатки, оставшиеся после предварительной обработки стеновой панели. В маркированных областях, на которых отображались отпечатки, никаких видимых следов обнаружено не было. Отпечатки сажи содержали пригодные для исследования детали фрикционных гребней, сфотографированные до нанесения латекса на стеновую панель (рис. 2). Исследователи отметили, что документирование и фиксацию отпечатков следует проводить до нанесения и очистки латекса, поскольку он не сохраняет форму после удаления с поверхности.

Рис. 2. Фрагмент отпечатка ладони в саже, сфотографированный до нанесения жидкого латекса¹²²

Латекс легко отслаивается и способствует удалению большого количества сажи с поверхности объекта (стекла/гипсокартона). Интересно, что на гиспокартоне, в областях с небольшим количеством сажи или полном ее отсутствии, латекс удалил часть незащищенного бумажного покрытия. Поэтому его следует с осторожностью применять на месте нанесения/отслаивания на участках с небольшим количеством сажи, в целях избегания разрушения поверхности. Брызги крови на гипсокартоне были хорошо видны и неизменны до нанесения сажи и латекса. На стеклянной поверхности из-за ее гладкости, а также веса латекса, последний стал скользить и скатываться. Эта проблема легко решается, если положить панель на землю. Однако указанное действие может вызвать затруднения при осмотре места пожара, когда стекло остается в вертикальном положении и не имеет повреждений.

Дактилоскопическая обработка отпечатков с помощью порошков не способствовала их визуализации при осмотре стеклянной панели. Полученный результат подтверждается предыдущими исследованиями, в которых отпечатки, оставленные на стекле и подвергнутые воздействию высоких температур в течение длительного времени, не восстанавливались¹²³. Несмотря на неоднократное применение нингидрина на поверхности гипсокартона, никаких дополнительных деталей отпечатка не проявилось. При этом последние исследования подтверждают гипотезу, что аминокислоты могут пережить воздействие высоких температур, по-видимому, в приведенном случае они не содержались на стеновой панели. По мнению исследователей, это может быть связано с тем, что первоначальный обжиг без нанесения сажи оставил поверхность незащищенной от воздействия тепла, что могло способствовать защите отпечатков от последствий температурного воздействия.

Исследуемые образцы гипсокартона и стекла обрабатывали жидким латексом, способствующим удалению большей части сажи после сушки и очистки. Возможно, данный метод будет полезен субъектам криминалистической деятельности, специализирующихся на расследовании пожаров, осматривающим предметы в поисках информации о следах, способе, источнике возгорания. Метод также эффективен для удаления сажи и увеличении возможностей в процессе осмотра следов крови, сбора образцов для анализа ДНК или обработки поверхности для снятия отпечатков. В рассматриваемом исследовании не получено дополнительных отпечатков при применении нингидрина, однако, важно проводить дополнительные исследования на эту тему. Дальнейшие исследования будут проводиться Академией пожарных маршалов для использования сажи с большей точностью (максимизировать количество сажи при температурах ниже 500 °C или 1000 °F), что необходимо для получения информации о потенциале латекса в применении на различных типах поверхностей, а также других химических усилителей визуализации отпечатков, таких как физический проявитель и DFO (1.8 Диазафлюорен — 9-один).

§ 1.8. Использование жидкого азота для разделения слоев клейкой ленты и восстановления следов пальцев рук для решения экспертных задач

Прошло более шестидесяти лет с момента появления клейкой ленты (скотча). Исследование материалов уголовных дел позволило установить, что клейкая лента используется в преступлениях и изымается в качестве доказательства в ходе осмотра места преступления¹²⁴. В следственно-экспертной практике клейкая лента стала предметом изучения поскольку в процессе реализации преступной деятельности с ее помощью участники скрывают следы преступления. Перечисленные обстоятельства предопределили необходимость анализа ленты в целях получения значимой информации по уголовному делу. Кроме того, для субъектов криминалистической деятельности техническую сложность вызывают вопросы исследования ленты в целях поиска и выявления отпечатков пальцев.

В практике экспертно-криминалистических подразделений США имеется опыт изучения клейкой ленты для извлечения отпечатков пальцев. В случаях, когда лента является вещественным доказательством по делу, ее порезанные или разорванные края хранятся в материалах дела¹²⁵. Преимущественно лента исследуется на предмет установления наличия волос, волокон, частиц краски, почвы, ДНК и отпечатков пальцев. Оба слоя: клейкий и неклейкий проверяются экспертом на наличие отпечатков, в связи с высокой вероятностью их нахождения на ее поверхности.

В зарубежной литературе отмечается, что клейкая лента производится в США с 1940-х годов компанией Permacell. Ранее продукт имел оливково-зеленый цвет и широкое применение в военном деле. К 1999 году потребители ежегодно покупали 246 217 миль (396 240 км) ленты¹²⁶. Лента имеет утилитарные характеристики: прилипает к различным типам поверхности, она влагостойка, легко отсоединяется от поверхности. Лента состоит из трех компонентов: полиэтиленового покрытия, хлопковой сетки и каучука с клейким составом.

В анализируемой работе исследуется эффективность различных методов визуализации скрытых отпечатков, находящихся на ленте. Среди рекомендованных методов обработки выделяют: визуальный осмотр, флуоресценцию с помощью лазера или альтернативного источника света, использование цианокрилатного дыма, вакуумного осаждения металла (VMD) и дактилоскопического порошка, способствующего визуализации отпечатков. Методы обработки клейкой стороны ленты включают: визуальный осмотр, флуоресценцию с помощью лазера, или альтернативного источника света, порошок, Liqui-Drox, порошок для липкой стороны, альтернативный черный порошок, пепельно-серый и генцианвиолет¹²⁷. Для разделения слоев ленты в процессе экспертного исследования применяется: паровой нагрев до определенной (высокой) температуры, химическое воздействие и заморозка с охлаждением¹²⁸.

В 1980 году Джон Фишер, судебный химик из Департамента Шерифа округа Ориндж, г. Орландо, штат Флорида использовал жидкий азот для разделения различных типов ленты. Методы, используемые Д. Фишером, включали погружение ленты в жидкий азот. В ходе экспериментов установлено, что применение азота эффективно для нейтрализации клея. Однако, длительное нахождение ленты в жидком азоте приводит к ее ломкости и разрушению.

Существует альтернативный способ применения азота для отделения слоев ленты. Способ заключается в перемещении 100 мл жидкого азота в термос и использование ватных тампонов для нанесения азота на основание ленты. В названном способе, слабая сила скрепления поддерживается терморегулятором на одном конце ленты для ее разделения. Азот наносится несколькими мазками. Одним из недостатков метода является то, что азот может удерживаться на помазке до его погружения в резервуар¹²⁹.

В процессе подготовки эксперимента, все образцы приготовлены путем разрезания 150 листов картона на прямоугольные секции измерениями 88,9 * 215,9 мм (3 * 8 в). Части ленты 50,8 мм (2 дюйма) шириной и 101,6 мм (4,0 дюйма) длиной вырезаны и прикреплены к центру каждой секции картона. После того как один слой ленты закреплялся к картону, на неклейкую сторону копировали отпечатки. Затем аналогичным образом наносились отпечатки на клейкую сторону. Секции картона располагались для удобного сопоставления отпечатков.

Фактором, влияющим на соединение слоев ленты, является давление, необходимое для прижатия слоев. В рамках эксперимента, насколько это возможно, образцы были приготовлены с использованием необходимого давления. Образцы, изготавливались из двух рулонов ленты фирмы Henkel Consumer Adhesives. Отпечатки получены у 58-летней женщины кавказской национальности (отпечатки большого пальца правой руки, указательного пальца правой руки, большого пальца левой руки и указательного пальца левой руки соответственно). Перечисленные виды отпечатков выбраны из-за простоты их размещения на образцах. Отпечатки переносились на ленту без специальной подготовки. Кроме того, их выделения со временем проявляли папиллярные узоры в клеевой подложке. По истечении 24 часов, с целью отделения верхнего слоя ленты, исследователи применили три разных метода. В методе № 1, постепенная сила использовалась для отделения верхнего слоя с помощью присоединения термостата к ленте и натяжению его до отделения верхнего слоя. Метод № 2 состоял в инициации применения жидкого азота с помощью криогена (рис. 1). В способе № 3 для разделения слоев используется нейтрализатор клея.

Для разделения слоев ленты использовалось физическое воздействие, величина которого зависела от свойств клея. В способе № 2 для разделения слоев использовался жидкий азот с криогеном (Brymill CRY-AC), полученный в медицинской компании. Для отделения слоев использовался криоген, способствующий применению жидкого азота при температуре около -196 по Цельсию. В целях устранения условий контакта жидкого азота с пальцами, на одном конце ленты использовался термостат (рис. 2). Криоген доставлял спрей, контролировавшийся колебательными движениями насадки. Данное устройство выбрано для использования в эксперименте из-за возможности контроля потока и направления жидкого азота. Криоген ранее использовался исключительно в криохирургии дерматологии и ветеринарии.

Рис. 1. Криоген с резервуаром, в который погружалась клейкая лента с отпечатками пальцев¹³⁰

Рис. 2. Отделение слоя ленты с помощью криогена¹³¹

Для распыления азота исследователи применили насадку криогенна с тремя отверстиями «А» (0,040 дюйма), «B» (0,031 дюйма), и «C» (0,022 дюйма). Отверстие насадки «А» обеспечивало быстрое разделение слоев, чем отверстие «B» и «С». Таким образом, решено было использовать отверстие «А». Во время распыления азота колебательными движениями на расстоянии 1–2 см для захвата основания верхнего слоя ленты использовался термостат. Таким образом, два слоя разделили с помощью постепенного применения силы. Описанный процесс повторялся до разделения слоев ленты на две части. Потребовалось около 2–3 минут и менее чем 100 мл жидкого азота для разделения ленты на две части, размерами 50,8 мм (2 дюйма) шириной и 101,6 мм (4,0 дюйма) длиной.

В способе № 3 разделение ленты выполнено способом постепенного нанесения нейтрализатора клея на ее края с помощью Un-Du для соединения жидкости и клея. Исследователи нанесли одну каплю нейтрализатора клея (1 капля = приблизительно 60 мл) для отделения верхнего и нижнего слоев. Продукт Un-Du содержит н-гептан и растворитель, нейтрализующий клей. По истечении 10–15 секунд эксперимента стали отделяться поверхности 2–3 см. Процесс повторялся до разделения. В результате применения Un-Du и обработки участка порошковой суспензией, исследования под электронным микроскопом клейкой стороны, выявлено изменение текстуры клейкой поверхности. Клей частично растворился, а стороны ленты разделились. Методы № 1 и № 2 не способствовали выявлению изменений текстуры клейкой поверхности.

Образцы ленты, разделенные тремя разными методами, проверялись на наличие скрытых отпечатков при использовании черной суспензии порошка WetwopTM. Суспензия порошка¹³² наносилась на клейкую и неклейкую поверхности с помощью кисти из верблюжий шерсти. По истечении 15 секунд каждый образец промывался дистиллированной водой для удаления лишней суспензии порошка. После сушки в течение 3–4 часов отпечатки анализировались и оценивались с помощью стереоскопического микроскопа в 7-кратном увеличении. Цифровая камера микроскопа Moticam использовалась для записи изображений в определенном разрешении (640×480 пикселей). Каждый образец увеличивался с помощью программного обеспечения Jasc Software. Увеличение резкости изображений, а также их преобразование в серый цвет увеличивало контраст изображений. По своим характеристикам полученные изображения аналогичны изображениям под микроскопом.

Результаты ранее проведенных исследований указывают на то, что погружение ленты в жидкий азот для разделения слоев не мешает обнаружению отпечатков на клейкой стороне. Идея о разделении клейких материалов с использованием Un-Du взята из научной литературы. Шесть различных типов ленты, этикетка и самоклеющийся штамп разделили с использованием Un-Du. Клейкая поверхность обработана метанолом на основе генцианвиолета, порошком для липкой стороны и Wetwop для отпечатков. В контрольном образце, где Un-Du не использовался, папиллярные узоры фиксировались на клейкой поверхности ленты в пяти случаях после обработки генцианвиолетом, порошком для липкой стороны и Wetwop. Тем не менее, когда использовался Un-Du, качество отпечатков, оставленных на образцах ленты, оказывалось значительно хуже, поскольку отпечатки не имели папиллярных узоров¹³³.

Механизм, с помощью которого суспензия порошка прилипает к отпечаткам не выяснен до конца. В одном исследовании высказано предположение, что суспензия образует скопления частиц, визуализирующих отпечатки с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ)¹³⁴. В рассмотренной работе, применение микроскопического исследования не способствовало определению механизма воздействия суспензии порошка, прилипающей к неклейкой стороне скотча. Установлено, что на клейкой стороне ленты, суспензия порошка проникает в отступы, сделанные папиллярными узорами пальцев. Перед обработкой суспензией порошка папиллярные узоры не наблюдались. Добавим, что отпечатки, оставленные на клейкой поверхности похожи на отпечатки, оставленные на восковом веществе. Также существует гипотеза, что папиллярные узоры нарушают клеевую поверхность и создают различные физические свойства. Отпечатки визуализируются, когда суспензия порошка наносится кистью, а ее избыток смывается дистиллированной водой.

Рис. 3–5. Иллюстрация отпечатков с указанием оценки в зависимости от качества изображений (шкала: +1, +2, +3), основанного на деталях узора отпечатка. Оценка +1 установлена отпечаткам без деталей папиллярного узора. Оценка +2 установлена отпечаткам с частичной детализацией папиллярного узора. Оценка +3 отпечаткам с многочисленными деталями папиллярного узора.

Рис. 3. Проявление отпечатка +1¹³⁵

Рис. 4. Проявление отпечатка +2¹³⁶

Рис. 5. Проявление отпечатка +3¹³⁷

В ходе применения способа «постепенной силы» (22 градуса по Цельсию), на неклейкой поверхности визуализировано 40 отпечатков, составляющих (80%), отнесенных к шкале оценки +1; 8 отпечатков, составляющих (16%), отнесенных к шкале оценки +2 и 2 отпечатка, составляющих (4%), отнесенных к шкале оценки +3. На клейкой поверхности выявлено 6 отпечатков, составляющих (12%) и отнесенных к шкале оценки +1; 20 отпечатков, составляющих (40%) и отнесенных к шкале оценки +2 и 24 отпечатка, составляющих (48%) и отнесенных к шкале оценки +3. В образцах, разделенных с помощью азота, на неклейкой поверхности выявлено 43 отпечатка (86%), отнесенных к шкале оценки +1; 6 отпечатков (12%), отнесенных к шкале оценки +2 и 1 отпечаток (2%), отнесенный к шкале оценки +3. На клейкой поверхности выявлен 1 отпечаток (2%), отнесенный к шкале оценки +1; 7 отпечатков (14%), отнесенных к шкале оценки +2 и 42 отпечатка (84%), отнесенных к шкале оценки +3.

Использование в исследовании н-гептана способствовало нейтрализации клея при разделении слоев ленты. Несмотря на это, не получены данные для классификации по предложенной шкале +2 и +3. Использование способа «постепенной силы» совместно с криогенном, позволило исследователям получить оценки +2 и +3. Отметим, что метод разделения слоев с помощью криогенна способствовал выявлению отпечатков, оцененных на отлично. В табл. 1 описаны методы и оценки данного исследования.

Таблица 1

Сводка оценок отпечатков

Метод | Сторона ленты | Оценка +1 | Оценка +2 | Оценка +3
Постепенная сила | Неклейкая | 80% (40) | 16% (8) | 4% (2)
Спрей азота | Неклейкая | 86% (43) | 12% (6) | 2% (1)
Н-гептан | Неклейкая | 100% (50) | 0% (0) | 0% (0)
Постепенная сила | Клейкая | 12% (6) | 40% (20) | 48% (24)
Спрей азота | Клейкая | 2% (1) | 14% (7) | 84% (42)
Н-гептан | Клейкая | 100% (50) | 0% (0) | 0% (0)

В заключение отметим, что исследователи должны согласиться с тем, что метод разделения азотом, использующий криоген или способ «постепенной силы», является инновационным в дактилоскопии. При использовании «постепенной силы», выявлено 24 отпечатка, составляющих 48% и отнесенных к шкале оценки +3. Криоген способствовал выявлению 42 отпечатков (84%), отнесенных к шкале оценки +3. Н-гептан не оценивался ни на +2, ни на +3. Исследование американских ученых в данной области, прежде всего, способствует расширению возможностей дактилоскопических исследований посредством адаптации методов криогеники. Несомненно, расширение возможностей в дактилоскопических исследованиях, способствует формированию дополнительного потенциала эффективного применения современных методов. Названные методы способствуют решению новых диагностических задач, поэтому считаем целесообразным их внедрение в экспертную практику.

Глава 2. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ДНК ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ СЛЕДОВ ПАЛЬЦЕВ РУК

§ 2.1. Судебно-экспертный анализ потожирового вещества отпечатков пальцев в целях установления профилей ДНК разных лиц

Предметы, к которым прикасаются подозреваемые, часто обнаруживаются непосредственно на месте преступления. Они могут использоваться для анализа клеток кожи и получения профилей ДНК личности. Кожа обладает динамичностью, поскольку по мере созревания ее клетки перемещаются от основного базального к верхнему слою — эпидермису. В процессе этого их цитоплазма уплотняется и становится ороговевшей, а ядерная ДНК-фрагментированной через апоптоз¹³⁸. Ежедневно тысячи клеток кожи переносятся на предметы, с которыми взаимодействует субъект¹³⁹. Большая часть таких клеток/кусочков не содержит ядер. Однако, информативные с криминалистической точки зрения STR-профили, можно получить осматривая предметы, которых касались подозреваемые¹⁴⁰. Многие потенциальные источники ДНК могут стать образцами для экспертного исследования. Отдельные ороговевшие клетки содержат ядерную ДНК¹⁴¹. Фрагменты кожи могут служить основой для внеклеточной ДНК, перенесенной с поверхности других частей тела (глаз, носа и рта), а также сальных и потовых желез¹⁴². Поэтому клетки разных частей тела могут присутствовать в так называемых контактных образцах¹⁴³. Вероятно, следует ожидать существенных вариаций качества и количества ДНК, содержащегося на поверхности предметов¹⁴⁴. Кроме того, внешние условия влияют на эффективность извлечения ДНК при анализе контактных улик, в частности: а) временной интервал между отображением и изъятием отпечатка¹⁴⁵; б) вид следовоспринимающей поверхности, на которой отображен отпечаток; в) длительность контакта с объектом при передачи вещества¹⁴⁶.

Несмотря на относительно небольшое количество ДНК, контакт рук с предметом в течение 10 секунд обеспечивает 3 нг ПЖВ¹⁴⁷. Американскими специалистами отмечается, что объекты, содержащие отпечатки с образцами ДНК, сложно использовать в качестве потенциального источника информации из-за малого количества вещества, возможного ухудшения его качества и (или) наличия примесей ДНК других лиц. Вероятно, соединение ДНК разных субъектов, связано с возможностью контакта нескольких лиц с одним предметом. Используемые в настоящее время методы изъятия биологических следов данного вида способствуют получению образцов со смешанными ДНК разных субъектов¹⁴⁸.

В анализируемом исследовании¹⁴⁹ для устранения проблем, сопровождающих процесс получения STR-профилей из отпечатков, отображенных на предметах и взятия проб, использовался проверочный протокол¹⁵⁰ (смазывание 5% раствором вещества «Triton X-100»), экстракция ДНК (с использованием фермента, работающего при повышенных температурах) и амплификация ПЦР (с применением 31 цикла набора AmpFlSTR® Identifiler®). Исследователи рассматривали отпечатки, оставленные на определенных видах поверхности, хранившиеся разные периоды времени. Кроме того, смеси оценивались путем отбора проб на разных участках образца, генерируя несколько выборок, обрабатываемых отдельно¹⁵¹. Указанный способ использовался впервые для исследования смеси отпечатков трех лиц.

Исследование одобрено Нью-Йоркским Департаментом здравоохранения и психического здоровья, Ведомственным комитетом по надзору за экспериментами с участием людей, проводимых для Управления главного медицинского инспектора (OCME) (IRB # 12-058). Участвующие в нем лица предварительно ознакомились и подписали форму согласия на предоставление образцов. Для соблюдения принципа анонимности выборки каждому участнику присваивался код. Шесть субъектов предоставили необходимые образцы. Предварительно их просили воздержаться от мытья рук в течение двух часов до начала отбора проб. Образцы получали нажатием большого пальца правой и левой руки на различные типы поверхности, удерживая их несколько секунд (~3 секунды):

— стекло (слайд микроскопа, 25 × 75 мм, из которых 19 мм были заморожены для маркировки);

— пластик (защитная пленка из полипропилена марки Avery®);

— бумага (офисная бумага);

— металл (25-центовая монета США, 24,26 мм в диаметре, изготовленная из 91,67% меди и 8,33% никеля).

До начала отбора отпечатков следовоспринимающие объекты дезактивировались посредством полного погружения их в 10% раствор хлорной извести, после воду и 70% раствор этанола. Бумага подвергалась ультрафиолетовому облучению в кабинете биологической безопасности «NuAire» («NuAire Laboratory Equipment», Плимут, Миннеаполис) в течение 30 минут. Отпечатки, отображенные на пластмассе, бумаге и металле, хранились в закрытых дезактивированных ящиках в течение 3 дней, чтобы повлиять на осажденный клеточный материал и смоделировать ситуацию с образцами, используемыми при изучении реальных уголовных дел. Отпечатки, отображенные на предметных стеклах микроскопа, хранились при комнатной температуре в закрытых и открытых дезактивированных ящиках лаборатории в течение: 1, 3, 10, 20, 40 дней. Для исследования смеси отпечатков каждый участник в течение 60 секунд удерживал в руках бутылку из-под пива (янтарное стекло, высота бутылки — 23 см, диаметр бутылки — 6 см, высота ее узкой части — 12 см), что обеспечило возможность получения необходимых образцов. Никакие дополнительные указания не давались. Узкая часть бутылки, с которой предварительно была удалена этикетка, разделялась посредством гравирования на шесть секций одного размера 6 × 6,3 см.

Три человека поочередно держали следовоспринимающий объект доминантной рукой. Затем изменялась последовательность касаний. Объект хранился неупакованным на испытательном стенде при комнатной температуре. Снятие отпечатков выполнялось через день после перенесения. Отпечатки снимались под стереомикроскопом Olympus SZX-16® («Olympus of the Americas», Сентрал-Вэлли, Пенсильвания, США) с использованием малого количества стерилизованного ультрафиолетовым излучением ватного тампона («Dynarex», Оринджберг, Штат Нью-Йорк), удерживаемого пинцетом с обратным зажимом (рассекающий пинцет «Dumont N5», «Ted Pella», Стокгольм, Швеция) и смоченного 4 мкл 5% вещества Triton X-100 («Sigma-Aldrich», США)¹⁵².

ДНК выделяли путем тампонирования образцов, используя комплект prepGEM® для экстракции ткани («Zygem», Corporation Ltd, Новая Зеландия) в соответствии с инструкциями производителя. Тампоны выдерживали в 20 мкл смеси prepGEM® в течение 15 минут при 75 °C, затем 5 минут в этой же смеси при температуре 95 °C, применяя термоциклер «GenAmp 9700» (торговая марка «Life Technologies», компания «Applied Biosystems», Фостер Сити, Штат Калифорния)¹⁵³. Квантификация ДНК осуществлялась с помощью ПЦР амплификации, основанной на повторяющейся последовательности Alu, в реальном времени по методике, адаптированной для ДНК человека, Дж.А. Никласом (J. A. Nicklas) и Е. Булем (Е. Buel)¹⁵⁴. Два мкл экстрагированной ДНК применялись в качестве матрицы в реакции с 25 мкл «SYBR-Green» (торговая марка «Life Technologies», молекулярные зонды, Гранд-Айленд, Нью-Йорк) и «Ampli-Taq Gold» (торговая марка «Life Technologies») на приборе «Rotorgene™ Q» («Qiagen», Валенсия, Штат Калифорния). Квантификация осуществлялась для образцов с исследованием временного периода и смесей отпечатков трех лиц. Для сравнения качества отпечатков левой и правой рук все образцы обрабатывались одинаково, независимо от того осуществлялась ли квантификация. Квантификация образцов не осуществлялась для тестов с различными подложками.

Амплификация всех образцов проводилась с применением комплекта «AmpFlSTR® Identifiler®» для 31 цикла амплификации ПЦР (PCR) торговая марка «Life Technologies» (компания «Applied Biosystems», Фостер Сити, Штат Калифорния) по шаблонному протоколу тестирования ДНК, утвержденному в OCME (OCME)¹⁵⁵.

ДНК одного образца извлекалась в объеме 20 мкл. Если производилась квантификация образца (2 мкл), 5 мкл использовали в качестве матрицы для STR амплификации, которую выполняли три раза (3 × 5 мкл = 15 мкл). Если образец непосредственно использовали для амплификации STR, в качестве матрицы применяли 6 мкл (3 × 6 мкл = 18 мкл).

Кроме образца ДНК, каждая амплификация STR содержала 2,5 мкл «Primer Mix», 5 мкл «Reaction Mix» и 0,5 мкл ДНК-полимеразы «AmpliTaq Gold» (5 ед./мкл). Использовался отрицательный контроль для каждой партии амплификации STR, и, если он давал положительный результат, вся партия исключалась.

Амплифицированные продукты ПЦР разделялись на генетическом анализаторе типа «3130xl» (торговая марка «Life Technologies», компания «Applied Biosystems», Фостер Сити, Штат Калифорния) при 3 кВ в течение 20 секунд. Образцы с нечетко выраженными сигналами повторно инжектировались при 1 кВ в течение 22 секунд, а образцы со слабыми сигналами инжектировались при 6 кВ в течение 30 секунд. Анализ данных проводился с помощью программного обеспечения «GeneMapper v. 4.0» (торговая марка «Life Technologies», компания «Applied Biosystems»). Порог обнаружения пика амплитуды в «GeneMapper» устанавливался на уровне 75 RFU. Относительный уровень ограничения пика для тетрануклеотидных маркеров устанавливался равным 0,1. Амплификация STR повторялась троекратно. Аллели, присутствовавшие, по крайней мере, в двух из трех амплификаций, относились к части консенсусного профиля. Только такие аллели относились к профилю ДНК. Используя рекомендации по интерпретации внутренней разработки для образцов с единственным источником и со смешанным низким ДНК шаблоном, устанавливался профиль донора ДНК. Для образцов с одним источником гетерозиготные аллели определяли на основании двух наиболее высоких пиков, наблюдаемых минимум в двух из трех амплификациях, причем меньший пик должен был составлять ≥ 50%. Гомозиготные аллели должны были появляться во всех трех амплификациях, чтобы их можно было отнести к профилю. Любые дополнительные пики, повторяющиеся или нет, должны были быть <30% от наибольшего пика, что позволяло назвать локус истинно гомозиготным. Для смешанных образцов использовались только ярко выраженные главные компоненты. Гетерозиготные аллели отмечались при появлении во всех трех амплификациях и наблюдался пиковый баланс, больший или равный 50% в двух из трех повторов. Гомозиготные аллели должны были появляться во всех трех амплификациях¹⁵⁶.

Комплекты «Identifiler®» позволяют осуществлять амплификацию 15 аутосомных локусов плюс амелогенин для 30 аутосомных аллелей на одного донора. В США требуется не менее шести основных локусов для загрузки в SDIS (State DNA Index System) (Государственная индексная система ДНК) и десять для NDIS (National DNA Index System) (Национальная индексная система ДНК). В анализируемом исследовании для сравнения результатов использовался подсчет, выраженный в процентном отношении. Профильный процент или его долю получали путем деления числа обнаруженных аллелей на количество известных для индивидуума. Устанавливался порог 70% для загрузки в информационную систему и 50% для сравнения профиля STR с ней. Анализ данных проводился с помощью программы SPSS версии 21 (IBM, Армонк, Нью-Йорк, США) и Microsoft Excel.

Исследование касалось вопросов определения степени влияния на длительность хранения отпечатков и качество ПЖВ с точки зрения процессов деградации профилей. Отпечатки на предметных стеклах хранились в чистых, открытых и закрытых ящиках в течение: 1, 3, 10, 20, 40 дней. Из 643 отпечатков в 25 обнаружены смеси, исключенные из предметной области. На рисунке 1 показаны доли профиля, полученные из 381 защищенного отпечатка, хранившегося в чистых и закрытых ящиках. Доли профилей существенно различались для всех временных точек. Большое количество отпечатков (более четверти протестированных) показали профили, обладающие 70% полнотой после 40 дней хранения. Кроме того, для 5 образцов (13.9%) получены полные профили. Установлено, чем короче временной интервал хранения отпечатков, тем большим оказывается средний процент профилей. Таким образом, выявлялась степень деградации. Дисперсионный анализ (ANOVA) показал значимость связи между этими временными точками и t-критериями, указывая, что доли профиля для промежутков в 1 день и 3 дня существенно не различаются (p = 0,24), но отличаются для промежутков в 1 день и 10 дней (p = 0,013), как и более длительных периодов хранения (p < 0,0001). Еще 82 отпечатка, находящихся в открытых коробках лаборатории, хранились в обычных условиях, и на них могла оседать пыль.

Рис. 1. Изучение влияния времени хранения отпечатков, содержащихся в закрытых ящиках при комнатной температуре¹⁵⁷

На рис. 2 показано сравнение соответствующих долей профиля. Прямое сравнение для 10 и 20 дней хранения показано на рис. 2A. Через 10 дней доли профиля отпечатков, хранившихся в закрытых коробках, оказались более высокими, чем отпечатков, хранившихся в открытых (рис. 2A). Т-критерий показал значимость (p = 0,033), не зафиксированную после 20 дней хранения (p = 0.3). Для испытаний экстрагированная ДНК подвергалась процедуре квантификации. Поскольку исследователи работали с отпечатками, проблема состояла в том, что в них содержалось малое количество ДНК, поэтому решили пропустить количественную оценку, используя образцы в амплификации. Для других 155 отпечатков, хранившихся в открытых ящиках в течение 1, 3 и 20 дней, экстрагированная ДНК не подвергалась процедуре квантификации. Сравнение объектов, сохраненных в закрытых коробках, показало разницу для одного дня не наблюдаемую после 3 и 20 дней (рис. 2В). Небольшое различие фиксировалось при хранении объектов 20 дней в открытых коробках (сравните рис. 2A с 2B). Исходя из полученных результатов, исследователи пришли к выводу, что разница между защищенным хранением в закрытых коробках и открытых в условиях лаборатории незначительна. Тем не менее после трех недель хранения более 25% профилей обладали полнотой ≥ 70%.

Рис. 2. Сравнение условий хранения¹⁵⁸

В исследовании приняли участие три человека с доминирующей правой рукой. Для определения количества вещества, оставляемого доминантной рукой, анализировалось 618 образцов (643 минус 25 смесей). Доли профилей ДНК участников, полученные посредством анализа левых рук, оказались полнее (см. дополнение, рис. 1). T-тесты показали, что разница была незначительной (p = 0,206) для первого участника, но существенной для двух других (p = 0,001 для 2 участника и p = 0,020 для 3 участника). Различия между долями профиля для левого и правого больших пальцев оказались умеренными. В целях проверки влияния различных следовоспринимающих объектов на клеточный материал, отпечатки фиксировались на стекле (слайд микроскопа), металле (американская 25 центовая монета, изготовленная из 91,67% меди и 8,33% никеля), бумаге и пластике (защитная пленка из полипропилена). Для определения влияния внешних факторов воздействия на объекты, отпечатки снимались по истечении трех дней хранения при комнатной температуре. Установлено, что их хранение в течение 3 дней может приводить к уменьшению полноты профиля, но разница будет незначительной (рис. 1). Каждое основание проверялось с 32 отпечатками. Из 128 образцов в 5 обнаружены примеси, поэтому их исключили из анализа. Семь профилей STR (шесть со стекла и один с пластмассы) оказались слабо выраженными и их инжектировали повторно. С каждой подложки, кроме металла, получены полные профили. Более половины отпечатков на стекле обеспечило получение STR-профилей с полнотой ≥ 70%. При сравнении рис. 1 и 3 (3 дня хранения на стекле) никакой разницы не наблюдалось. Анализ более четверти отпечатков, отображенных на пластмассе, способствовал получению профилей с полнотой ≥ 70%. Этот процент значительно уменьшился после анализа бумаги (рис. 3). Почти никакие профили ДНК не удалось получить анализируя металлические объекты (рис. 3).

Рис. 3. Исследование отпечатков, отображенных на различных видах поверхности¹⁵⁹

Исследователями оценивалось качество отпечатков посредством анализа следовоспринимающих объектов. Отпечатки помещались на бутылку из-под пива. Использование данного объекта связано с тем, что он часто фигурирует в материалах дел в качестве доказательств. Верхняя узкая часть бутылки размечалась с помощью гравировки на шесть секций одного размера (размеры 6,0 × 6,3 см). Размер выбран для повышения вероятности выделения необходимого количества ПЖВ в целях получения профиля, удовлетворяющего требованиям, для помещения его в информационную систему. Предварительно объект подвергался тщательной чистке, затем три участника поочередно держали его в руках в течение 60 секунд. С каждой секции снимали отпечатки, формируя шесть проб с одной бутылки. Образцы обрабатывали отдельно для экстракции ДНК и амплификации ПЦР. Указанные действия выполнялись три раза. В исследовании использовали 36 объектов (бутылок), что позволило получить 216 образцов. Анализ данных способствовал выявлению смеси ДНК лиц на всех бутылках. Шесть сгенерированных выборок с одной бутылки обеспечили достоверность оценки общего количества участников. 26 из 36 объектов показали наличие профилей ДНК трех разных лиц (табл. 1). На основе анализа 2 объектов — 2 человека идентифицированы и получены данные, указывающие на наличие отпечатков третьего лица. Как отмечалось ранее, процент выявленных профилей существенно варьировался. Рассматривались профили с полнотой ≥ 50%: ≥ 50—69% для возможного сравнения с базой данных и ≥ 70% для загрузки в нее. Более 90% из 36 объектов дали информативные профили (табл. 1). При анализе данных использовались результаты трех амплификаций ПЦР для каждого образца и выполнялся протокол для высокой чувствительности от единственного источника и смешанных образцов, разработанный в OCME¹⁶⁰. Возможные выводы исследования представлялись в виде критериев, установленных для оценки степени полноты профиля: «неубедительный», «2 или 3 человека в смеси» и «единственный источник».

Таблица 2 содержит результаты анализа шести образцов с каждого объекта (бутылки). Среди всех образцов (n = 216) большинство представляли смеси отпечатков двух лиц (n = 159), отдельные использовались для деконволюции, если основной субъект мог быть определен точно. Все профили с одним источником (n = 24) и некоторые смеси отпечатков трех лиц (n = 20) способствовали формированию информативных профилей (табл. 2). От большинства объектов (n = 21) получены составные профили STR и часто профили одного человека (n = 18), что имело значение для профилей с полнотой менее 70% (см. объекты 2 и 16 в табл. 2).

Таблица 1

Количество доноров и различные STR-профили в расчете на одну бутылку

Количество
иденти-
фициро-
ванных доноров
на одну бутылку
Коли-
чество буты-
лок
STR-профили
Коли-
чество
буты-
лок

3
26
3 различных профиля
≥ 50%
0

2 профиля с намеком на 3-й
8
2 различных профиля
≥ 70%
5

≥ 50–69%
3

2
2
1 профиль
≥ 70%
19

≥ 50–69%
6

0 профиль
–
3

В результате анализа 36 объектов получено 74 профиля (с полнотой ≥ 50%), что в среднем составило 2 профиля на объект. При учете последовательности касаний установлено, что ДНК последнего лица, касавшегося объекта, обнаружили в трех из шести комбинациях: A-B-C (бутылки 1-6), В-С-А (бутылки 19–24) и В-А-С (бутылки 31–36), см. табл. 2. Однако участник C вносил свой вклад в формирование большинства профилей (в пяти из шести комбинациях), даже когда первым касался объекта (A-B-C, B-A-C, C-B-A, C-A-B и A-C-B). Для оставшейся комбинации именно участник A внес основной вклад в формирование большинства профилей, являясь последним субъектом, коснувшимся бутылки: B-C-A. Далее подсчет профилей на каждого участника (A: n = 22, B: n = 9 и C: n = 43) показал, что субъект C оставлял большее количество вещества, способствовавшего созданию большинства профилей STR, за ним следовали субъекты A и B. Исследователи полагают, что последовательность касаний не имеет такого значения, как количество вещества, способствующего получению информативных STR-профилей.

Таблица 2

Результаты исследований смесей отпечатков в деталях трех лиц¹⁶¹

После-
дователь-
ности прика-
савшихся людей
Буты-
лка
Данные анализа о количестве людей в смеси
Количество различимых лиц с профилями, подходящими для базы данных (%)*

Не уста-
нов-
лено
Смесь ДНК
2 чело-
век
Смесь ДНК
3 чело-
век
Один донор

А-В-С
1
2
4

1: С (67)

2

4
2

2: А (61, 50), В (93)

3

6

2: А (82), С (80, 80, 70, 70)

4

6

1: В (80)

5

4

2
1: С (100, 90)

6

4

2
1: С (100, 93, 87)

С-В-А
7

5

1
1: С (93)

8

4
1
1
1: А (100, 71, 68)

9
2
2

2
1: С (97, 93, 63)

10

5

1
2: А (100, 100, 50), В (89)

11

3

3
1: С (100, 100, 100, 97)

12

3
3

2: А (86), В (60)

С-А-В
13
1
4

1
2: А (100), С (57)

14

5

1
1: В (100, 53)

15
1
4
1

16
2
4

1: С (57, 50)

17

3
1
2
1: А (100, 79, 79, 64)

18

5
1

1: С (100, 90, 77, 77)

В-С-А
19

5
1

20

6

2: А (100, 68), В (100)

21

4

2
2: А (71), В (100)

22

6

1: А (86, 50)

23

4
1
1
1: С (77)

24

5
1

1: С (87)

А-С-В
25
1
5

1: С (87, 83, 73)

26

6

1: С (60)

27
1
4
1

1: С (63)

28
1
5

1: С (83)

29

5
1

1: А (57)

30

6

1: С (80, 73, 60)

В-А-С
31

2
2
2
1: С (100, 100, 100)

32
1
5

33

5

1
1: А (100)

34
1
3
2

1: С (79)

35

2
3
1
1: С (63)

36

5

1
2: В (100), С (83, 57)

Общее количество
13
159
20
24

В процессе исследования проанализировано более 700 отпечатков и более 200 смешанных проб, полученных при изучении 36 объектов. Протестированный протокол использовался для изъятия отпечатков с подложек, экстракции ДНК и амплификации STR¹⁶² для получения профилей с полнотой ≥ 70%, пригодных для включения их в информационные системы, функционирующие в США (к примеру, CODIS — Объединенная система индексированных ДНК ФБР)¹⁶³. Продемонстрировано, что около 70% отпечатков, обработанных по протоколу, оказались полными, по крайней мере, на 70%¹⁶⁴. Эти результаты сопоставимы с исследованиями, в которых 71% обработанных отпечатков предоставлял профили, пригодные для их помещения в информационные системы¹⁶⁵.

Обработка извлеченной с поверхности предметов ДНК показала наличие различных вариаций качественно-количественных характеристик исследуемого вещества¹⁶⁶. В большинстве исследований подчеркивается, что данный способ анализа образцов трудоемок и ненадежен, особенно в случаях, когда в образцах содержится ДНК группы лиц¹⁶⁷. Для каждой партии, подвергшейся экстракции и амплификации, добавлялся отрицательный контроль. Если он давал положительный результат, исследователи отказывались от всех образцов партии. Приблизительно 4% смесей обнаружено в двух партиях (25/643 и 5/128), поэтому они не учитывались.

Амплификация проводилась троекратно, использовался консенсусный профиль (аллели должны были присутствовать, по крайней мере, в двух из трех амплификаций) наряду с инструкциями по интерпретации высокой чувствительности для назначения аллелей¹⁶⁸. Метод интерпретации устраняет ложные аллели и учитывает эффекты их увеличенного выпадения¹⁶⁹. 4% уровень соответствует результатам, содержащимся в ранее опубликованных работах¹⁷⁰. Влияние времени хранения на изменение вещества отпечатков изучалось посредством оценки качества результирующего профиля STR. Успешное получение ДНК, извлеченной с объектов спустя 24 часа после прикосновения¹⁷¹, подтвердилось в исследовании.

Полные профили получены даже спустя 40 дней после отображения отпечатков (защищенное внутреннее хранилище), что подтверждается ранними исследованиями¹⁷². Проверено несколько временных периодов и определено, что количество профилей, пригодных для внедрения в информационную систему, со временем уменьшается. Небольшое снижение зафиксировано после трех дней с момента отображения, но оно оказалось незначительным в отличие от периодов более 10 дней.

Поскольку отпечатки собраны у лиц с доминирующей левой и правой рукой, удалось выполнить сравнение качества ДНК-профилей для каждого субъекта. В экспериментах участвовало три человека с доминирующей правой рукой. Исследование левых, не доминирующих рук, способствовало получению полных профилей, однако результат не всегда был значительным. Возможно, повышенное стирание клеточного материала происходило у субъекта часто использующего доминирующую руку, тогда как на недоминирующей сохранялся материал для исследования ДНК. С другой стороны, доминирующая рука часто затрагивает различные части тела, содержащие сальные железы, перенося тем самым ДНК¹⁷³. Важным для восстановления ДНК и качества последующих профилей является вид следовоспринимающей поверхности. В эксперименте использовалось четыре вида таких объектов: стекло, бумага, пластик (защитная пленка из полипропилена) и металл (американская 25-центовая монета). Стекло способствовало получению улучшенного профиля, после него — пластик и бумага. Не удалось получить профили с металлической поверхности, возможно потому, что ионы меди и никеля вызывают деградацию ДНК¹⁷⁴, металлы связывают и повреждают ДНК¹⁷⁵. Приблизительный размер отпечатка большого пальца составлял 3 × 2 см (6 см²), площадь поверхности 25-центовой долларовой американской монеты значительно меньше (4,62 см²).

Предыдущие исследования подтвердили улучшение процессов восстановления ДНК, полученного вследствие анализа стекла (значительно хуже показатели оказались у металла и дерева). Однако тип металла не указывался¹⁷⁶. В предстоящих исследованиях необходимо сравнить качество извлечения ДНК с различных типов поверхности: металл (золото, серебро и их сплавы). ДНК можно извлечь с поверхности бумаги¹⁷⁷, поэтому целенаправленный отбор проб может способствовать оптимизации процессов проведения экспертиз¹⁷⁸.

Рассматриваемые объекты (подложки) имели гладкую поверхность. Шероховатые и текстурированные предметы проверялись при их прочном удержании в зажатом кулаке, что способствовало получению большего объема ДНК от древесины (куска дерева) и ткани, чем стекла¹⁷⁹. Получение профилей STR, принадлежащих нескольким лицам, создает проблему, когда речь идет о небольших количествах ПЖВ¹⁸⁰. Если присутствуют аналогичные количества донорской ДНК, полученные профили STR нельзя разложить на составляющие профили отдельных субъектов¹⁸¹.

В некоторых исследованиях подчеркивается важность секционирования при сборе вещественных доказательств и раздельной обработки образцов¹⁸². В анализируемом исследовании в качестве объекта использовалась бутылка, узкая верхняя часть которой разделялась на 6 сегментов одинакового размера. После к ней прикасались по очереди 3 человека, удерживая в руке 1 минуту. Эти секции были больше, чем размер отпечатка одного пальца, потому что некоторые их части оставались нетронутыми. Количество ДНК, полученной от контакта ладони, оказалось значительно меньше, чем от двух пальцев¹⁸³. Чем больше размер секции, тем выше вероятность получения смеси, которую нельзя анализировать. С другой стороны, при небольших размерах участков повышается вероятность дефицита материала для проведения идентификации. Исследователи протестировали 36 объектов (бутылок), создав более 200 образцов. Все объекты показали присутствие смесей ДНК нескольких лиц.

Таким образом, изучение образцов, отображенных на нескольких секциях разделенного объекта, позволило точно определить число участников, касавшихся его. Анализ более 90% объектов способствовал получению информативных STR-профилей и 75% профилей с полнотой ≥ 70%. Большинство исследуемых объектов показало несколько профилей, принадлежащих одному лицу. Исследователи подтвердили, что примененный подход может способствовать достижению результата при анализе смесей отпечатков. Необходимо проверить эффективность метода на смесях, состоящих из соединения ДНК более чем трех лиц, и отпечатков, отображенных на других объектах и типах поверхности.

§ 2.2. Способы получения высококачественной «контактной ДНК» с непористой поверхности после визуализации следов пальцев рук

«Контактная ДНК»¹⁸⁴ возникает на месте преступления из-за того, что кожа отторгает клетки, переносящиеся на различные объекты. Подозреваемые оставляют «контактную ДНК», согласно принципа обмена Локарда¹⁸⁵. Образцы «контактной ДНК» сложно извлекаемый вид объектов исследования из-за малого количества вещества, выделяемого клетками эпителия. Необходимо учитывать, что обнаруженные аллели могут не иметь доказательственного значения. В частности, потому, что восстановленная ДНК может содержать информацию о другом лице, отличающемся от фактического донора отпечатка. Заархивированные отпечатки (снятые с помощью липкой ленты и сохраненные на бумажных картах) создают проблемы, связанные с их хранением, поскольку эти образцы зачастую хранятся в течение длительного времени при комнатной температуре. Кроме того, они, в большинстве случаев, обрабатываются дактилоскопическими средствами и собираются экспертом без учета того, что в последующем их могут использовать для извлечения ДНК¹⁸⁶. Поэтому в экспертной лаборатории и на месте преступления необходимо принимать меры предосторожности для обеспечения наименьшей потери ДНК в процессе сбора и исследования экспертных объектов.

В практике экспертных подразделений США существует три группы методов, использующихся для визуализации отпечатков: химические, физические и инструментальные¹⁸⁷. Последовательность получения ДНК состоит в следующем: визуализированный отпечаток фотографируется экспертом, затем берется его мазок для извлечения ДНК¹⁸⁸. Несмотря на позитивные результаты, отпечаток часто разрушается. Компоненты ПЖВ по истечении определенного времени испаряются (улетучиваются), поэтому в некоторых юрисдикциях распространился способ сохранения отпечатка, основанный на механизме перенесения отпечатка на липкую ленту и бумажную карточку для последующего анализа и хранения (архивирование отпечатков). До настоящего времени заархивированные отпечатки (скрытые) редко использовались для получения ДНК из-за низких показателей эффективности в работе с данными объектами.

Во время первого исследования, проведенного в Университете Содружества Виргинии (Virginia Commonwealth University), 30% образцов ДНК из отпечатков, находящихся в архиве (в экспериментах использовалось 90 образцов), способствовали получению частичного профиля STR. Один образец способствовал установлению полного генотипа STR-профиля¹⁸⁹. Несмотря на результаты, свидетельствующие об ограниченном характере применения данных методов, в целом, доказано, что имеется потенциал в проведении качественного анализа ДНК, полученного из архивных отпечатков.

В исследованиях дактилоскопистов США используются традиционные методы сбора и анализа образцов ДНК. Оптимизация процесса установления последовательности анализа, обработки или добавления новых этапов к технологии сбора образцов (или методам их анализа) может повысить качество криминалистически значимой информации, полученной в результате их исследования¹⁹⁰. Существует множество способов увеличения количественно-качественных характеристик профилей STR, полученных из таких и низкоуровневых образцов ДНК. Одним из таких подходов является способ увеличения числа циклов в программе запуска ПЦР амплификации, используемой для увеличения аллелей STR. В заключительном цикле генерируются дополнительные продукты ПЦР, и высота пика STR аллелей увеличивается¹⁹¹.

В предыдущих исследованиях отмечалось отсутствие различий в фактическом числе обнаруженных аллелей наряду с увеличением пикового дисбаланса и стохастических эффектов¹⁹². Другие незначительные модификации, оптимизирующие процесс обнаружения STR и качество аллелей от низкоуровневых образцов ДНК, включают стадию сокращения объема реакции ПЦР и увеличения времени капиллярной электрофорезной инъекции. Изучение литературы показывает, что такие модификации могут влечь проблемы, схожие с теми, что наблюдаются при увеличении количества циклов ПЦР¹⁹³. Из-за этих осложнений многие исследователи включают дополнительные этапы в процесс анализа ДНК для устранения нежелательных последствий, получаемых при работе с низкоуровневыми образцами ДНК. Например, этап повторной очистки после амплификации, использующейся для удаления примесей и увеличения степени концентрации продуктов ПЦР. Очистка может проводиться посредством связывания цепочек двуокиси кремния с фильтрацией по размеру или с помощью промежуточного ферментативного гидролиза¹⁹⁴.

По мнению экспертов применение преимущественно инъекции для получения большего количества ампликонов ДНК снижает уровень воздействия синтезированных примесей¹⁹⁵. Два метода («QIAGEN MinElute PCR») способствуют выполнению очистки: а) метод применения силикагелиевой мембраны с хроматографией; б) метод очистки с ультратонким фильтром Microcon-30kDa для центрифуг, использующий способ фильтрации, основанный на технологии разделения частиц по размеру. Ранее методы повторной очистки упоминались в экспертной литературе¹⁹⁶. П.Дж. Смит (P. J. Smith) совместно с другими специалистами исследовали повторную очистку после амплификации продуктов STR, полученных из образцов крови и «контактной ДНК». Они сообщили об увеличении интенсивности аллелей STR, что касалось увеличения наблюдаемых артефактов в полученных с помощью электрофореграмм профилях STR¹⁹⁷. Исследования П.Дж. Смита способствовали улучшению общего профиля STR в ситуации, когда процедуры повторной очистки после амплификации добавляли к процессу анализа ДНК¹⁹⁸. Несмотря на наличие исследований о попытках выполнения анализа низкоуровневых образцов ДНК в лабораторных условиях, мало примеров улучшения анализа «контактной ДНК», проведенного на месте преступления и, в частности, из заархивированных отпечатков.

В североамериканской литературе недостаточно исследований, в которых рассматриваются вопросы о том, какой объем ДНК остается на поверхности после изъятия отпечатка для последующего помещения образцов в информационную базу (архивирования)¹⁹⁹. Авторами отмечается, что, если остается мало «контактной ДНК» для получения профиля STR, это может свидетельствовать о необходимости выбора иного способа получения отпечатков. В частности, может быть эффективен способ сохранения поверхностного мазка (после снятия липкой ленты) для ДНК-тестирования. Если ДНК пригодно для исследования возможно исключить необходимость разрушения образца с гребнями отпечатков для проведения ДНК анализа.

Анализируемое исследование имело цель изучить возможности получения, обнаруживаемых ДНК и STR-профилей из мазков, взятых с непористой поверхности после получения отпечатков с помощью липкой ленты²⁰⁰. В исследовании образцы мазков исследовались с помощью традиционного метода анализа ДНК и включения дополнительного этапа обработки в виде повторной очистки после амплификации. Исследователи стремились определить оптимальные способы получения мазков на месте преступления, способствующие извлечению оставшейся части «контактной ДНК».

В экспериментальных целях для получения образцов привлечены пятнадцать добровольцев. Все образцы собирались в соответствии с инструкциями Экспертного совета Университета Содружества Виргинии. В процессе сбора участники носили стандартные средства индивидуальной защиты. Два буккальных мазка брались у каждого участника в качестве контрольных образцов ДНК. Всех добровольцев просили запомнить случаи контакта их кожи с кожей других лиц и воздержаться от мытья рук в течение 6 часов до изъятия отпечатков. Непористое (стеклянное) основание очищали 20% отбеливателем, затем 70% этанолом до помещения отпечатков. Каждый участник одновременно наносил на стеклянную подложку (следовоспринимающую поверхность) по восемь отпечатков, последовательно прижимая пальцы со средней степенью давления в течение 5 секунд. Этот процесс повторяли на протяжении шести дней для получения необходимого количества образцов.

Два набора отпечатков от каждого участника оставили необработанными, другие два — визуализировались с помощью магнитного дактилоскопического порошка (компания Evident, Union Hall, штат Виргиния, США) в сочетании с магнитным аппликатором (компания Evident). Последние два набора визуализировались черным порошком (компания Evident) с помощью многоразовой кисти из волокна для обработки отпечатков (компания Lynn Peavey, город Ленекса, штат Канзас, США)²⁰¹.

После визуализации прозрачная лента (1 дюймовая) (компания Evident) использовалась в целях получения отпечатков и их помещения на белую архивную карточку размером «3 × 5» (компания Evident) для создания «сэндвича» из отпечатков «контактной ДНК» (архив скрытых отпечатков). Заархивированные образцы отпечатков для последующего использования хранились при комнатной температуре. После того, как с каждого набора с помощью ленты были получены отпечатки, с поверхности стекла брался мазок с помощью одного из двух способов: 1) однократный мазок (n = 45); 2) двойной мазок (n = 45).

В технике однократного мазка используется стерилизованный ватный тампон, смоченный 150 мкл деионизированной воды перед получением экспертных образцов с поверхности, на которой отобразился отпечаток. Используя метод двойного мазка, поступали аналогичным образом, но с включением этапа протирания стеклянной следопроспринимающей поверхности сухим стерильным ватным тампоном после использования мокрого. Затем тампоны с образцами помещали в вентилируемые ящики для хранения и оставляли сохнуть в течение часа при комнатной температуре, далее перемещали в другое место хранения с температурой 4 °C до начала следующей обработки. Два тампона, использованных в методе двойного мазка, сохранялись вместе, их объединяли для последующей обработки.

Извлечение ДНК. Все эталонные образцы, полученные с помощью наборов «QIAamp DNA Blood Mini Kit» (город Валенсия, штат Калифорния, США) и «QIAgEN QIAcube», использовались в соответствии с Протоколом производителя «Выделение полной ДНК из поверхностных и буккальных мазков»²⁰². Тампоны с поверхностными мазками обрабатывались вручную с использованием набора «QIAamp DNA Researchigator Kit» (город Валенсия, штат Калифорния, США). С определенными исключениями соблюдался стандартный Протокол производителя «Выделение полной ДНК из поверхностных и буккальных мазков»²⁰³. Необязательное использование 1 мкл РНК носителя для образца включали дополнительно к лизису, проводившемуся на вибрационной платформе в ночное время при температуре 56 °C. Образцы отпечатков, собранные методом двойных мазков, требовали двойного объема лизиса с использованием препарата «Buffer ATL» и протеиназы K, в которые погружались ватные тампоны с мазками, полученными с одной поверхности после снятия отпечатков с помощью ленты. Кроме того, все образцы элюировали в 100 мкл Буфера (Buffer ATE).

Количественная оценка ДНК. Набор «QIAGEN Investigator Quantiplex Kit» (город Валенсия, штат Калифорния, США) использовался для количественной оценки всех экстрактов ДНК с применением системы идентификации «ABI PRISM 7500 Sequence Detection» и программного обеспечения «SDS v1.4.0» (компания Life Technologies, город Карлсбад, штат Калифорния, США). За исключением отдельных случаев использования половинных объемов реакций Протокол изготовителя соблюдался²⁰⁴. Каждый образец оценивался с помощью внутреннего положительного контроля (IPC).

Образцы с количеством циклов амплификации IPC, превышавшим 31±2 цикла, запрещались к использованию. Общий выход ДНК в нанограммах (нг) рассчитывали путем умножения имеющейся концентрации (нг/мкл) на общий объем экстракта (мкл), сравнивая результаты ДНК из экспериментальных групп. В определенных случаях проводили дисперсионный анализ (ANOVA), используя односторонний или двухсторонний статистический тест. Далее с помощью HSD-теста Туки «Tukey’s Honest Significant Difference» и программного обеспечения «R Studio v3.2.5» (на основе языка программирования R) изучались существенные отличия.

Концентрация ДНК. Экстракты ДНК, обеспечившие общий выход ДНК менее 1 нг, подвергались вакуумной концентрации с помощью центрифуги «Thermo Scientific Savant DNA 120 SpeedVac Concentrator» (город Карлсбад, штат Калифорния, США). Экстракты ДНК переносили в 0,2 мл ПЦР-пробирки перед началом вакуумного центрифугирования. Концентратор «Savant DNA 120 SpeedVac» достигал высокой скорости вращения (приблизительно за 30 секунд) до применения вакуума. Каждый образец удаляли при достижении объема 5…8 мкл.

Амплификация STR. Амплификация локусов STR проводилась с использованием набора «Applied Biosystems AmpFlSTR Identifiler Plus PCR Amplification Kit» (город Фостер Сити, штат Калифорния, США) и системы «GeneAmp 9600 PCR System» компании PerkinElmer (город Уолтем, штат Массачусетс, США). Целевое количество вводимого объема ДНК составляло 1 нг. Необходимо учитывать, что весь ДНК-экстракт расходуется, если имеется менее 1 нг. В соответствии с Протоколом производителя для исключения присутствия минус A в профилях ДНК использовались две модификации: половинная реакция и заключительная стадия аденилирования, увеличивающаяся до 45 минут²⁰⁵.

Параметры запуска STR-амплификации были следующими:

1) инкубация при 95 °C в течение 11 минут;

2) 28 циклов денатурации ДНК с нормализацией при 94 °C в течение 20 секунд и при 59 °C в течение 3 минут.

Затем проводили конечную стадию аденилирования при температуре 60 °C в течение 45 минут с последующим выполнением этапа выдерживания при температуре 4 °C. Образцы хранили при -20 °C до начала проведения анализов методом капиллярного электрофореза (CE).

Повторная очистка после амплификации мазков, взятых с поверхности, на которой были отображены отпечатки. Несмотря на то что все образцы поступали сразу на анализ с помощью капиллярного электрофореза (подробнее описано ниже), часть ампликонного продукта из выбранного набора образцов мазков, взятых с поверхности после лифтинга (после получения отпечатков с помощью липкой ленты) также подвергалась повторной очистке после амплификации. На основе общего анализа ДНК в исследовательских целях выбраны поверхностные мазки после лифтинга из 10 наборов отпечатков, обработанных магнитным порошком и 10 необработанных, собранных с использованием метода двойного мазка.

Для этих образцов половину ампликонов, оставшихся после первоначального анализа, с помощью капиллярного электрофореза концентрировали с помощью набора «QIAGEN MinElute PCR Purification Kit» (город Валенсия, штат Калифорния, США) (n = 10), а оставшаяся половина концентрировалась с помощью центробежного фильтра «Millipore Microcon-30kDa Centrifugal Filter Units» (город Биллирика, штат Массачусетс, США) (n = 10). В соответствии с рекомендованным Протоколом ПЦР очистки с использованием микроцентрифуги «MinElute PCR Purification Kit Protocol using a microcentrifuge» проведена одна модификация: концентрированные ДНК-ампликоны элюированы с помощью сильно деионизированного формамида «Hi-Di Formamide» (компания Life Technologies)²⁰⁶.

Концентраторы «Microcon-30kDa» собирали и предварительно насыщали 100 мкл буферного раствора «TE buffer» (1M Tris-HCl; 0,5M EDTA, ddH₂O) перед добавлением каждого образца. Первое вращение выполнялось в течение 8 минут при 14000 X g. Фильтрат отбрасывали, затем добавляли 200 мкл буферного раствора «TE buffer». Второе вращение выполнялось при 12000 X g в аналогичный временной период. Наконец, концентраторы были преобразованы в новые сборки трубок «Microcon» для элюирования образцов в течение 3 минут со скоростью вращения, соответствующей 1000 X g; образцы элюировали в сильно деионизированном формамиде «Hi-Di Formamide» (компания Life Technologies).

Сепарация и обнаружение ДНК. Все ампликоны STR разделяли и детектировали с помощью капиллярного электрофореза (далее — КЭ) на генетическом анализаторе «ABI PRISM 3130 Genetic Analyzer» (компания Life Technologies) с помощью капиллярной решетки 36 см и стандартных параметров STR-анализа. Время впрыска для контрольных сравнительных образцов и образцов мазков отпечатков, взятых с поверхности после лифтинга, составляло 10 и 15 секунд соответственно.

Образцы готовили для анализа КЭ путем комбинирования 3 мкл каждого образца ампликонов ДНК, 1,5 мкл каждого образца из группы КО или 1 мкл аллельных петель с 10,5 мкл сильно деионизированного формамида «Hi-Di Formamide» (компания Life Technologies) и 0,1 мкл Стандарта размеров «GeneScan 500 LIZ Size Standard» (компания Life Technologies). Анализ данных проводился с помощью программного обеспечения «Life Technologies GeneMapper ID v4.1» (город Карлсбад, штат Калифорния, США) и применением аналитического порога равного в относительных единицах флюоресценции 75 RFU (Relative Fluorescent Units). Для установления количества обнаруженных аллелей STR, а также общего качества каждого STR-профиля, произведена количественно-качественная оценка. Соответствие профилей подтверждалось сравнением экспериментальных профилей (с повторной очисткой и без нее) друг с другом и результатами исследования эталонных образцов. Биологические и инструментальные искажающие эффекты, наблюдающиеся в данных КЭ проанализированы и зафиксированы.

Оценка ДНК, оставленного на непористой поверхности после лифтинга отпечатка. На предварительном этапе исследования отмечается, что при извлечении заархивированного отпечатка только половина или менее всей доступной ДНК обнаружена на клейкой стороне «сэндвича» отпечатка. Это означает, что лента не переносит весь объем ДНК²⁰⁷. Необходимо учитывать, что при использовании ленты на непористой поверхности до половины ДНК может оставаться на ней. В анализируемом исследовании авторы стремились определить, действительно ли полученный объем ДНК остается на поверхности после изъятия отпечатка и возможно ли установить степень его пригодности для проведения экспертных исследований. Исследователи определили оптимальные способы получения с поверхности мазков после снятия отпечатков. В настоящее время в практике подразделений США на местах преступлений чаще используются тампоны для отбора биологического материала с непористой поверхности. Однако об экспертном консенсусе в выборе оптимального способа получения мазков или способа предварительного смачивания разжижающими растворами еще не сообщалось в литературе²⁰⁸.

В работе анализировались два метода получения образцов: метод однократного и двойного мазков. 64% поверхностей непористого типа, с которых брался мазок одним смоченным тампоном после визуализации скрытых отпечатков, их лифтинга с помощью ленты, давали количественно измеримое ДНК, в соотношении с 51% поверхностей, для которых применялся метод двойного мазка (табл. 1, р = 0,278). Интересно, что ни один образец (независимо от способа обработки) не способствовал обнаружению признаков ингибирования: все результаты внутреннего положительного контроля (IPC) оказались в прогнозируемом диапазоне. Несмотря на то, что метод однократного мазка в большей степени создавал обнаруживаемые уровни ДНК, при обнаружении образцов следовоспринимающие поверхности исследовались методом двойного мазка (независимо от способа визуализации) и в среднем давали больше ДНК, чем обработанные одним тампоном (рис. 1, p = 0,822). При использовании метода двойного мазка, поверхностные мазки давали в среднем 0,07…0,25 нг ДНК (по всем группам обработки). Другой метод давал только 0,05…0,18 нг, что согласуется с результатами, когда методы получения образцов оценивались при их использовании с извлеченными заархивированными отпечатками и с результатами исследований, опубликованными в 2007 году²⁰⁹.

Отмечается, что больше ДНК получено из образцов, взятых с поверхности, обработанной магнитным порошком в сравнении с использованием черного порошка и необработанными поверхностями, независимо от способа получения мазков (рис. 1). Это различие оказалось значительным по сравнению с мазками, полученными с поверхностей, обработанных черным порошком углерода (p = 0,023). Углеродная сажа является общим компонентом дактилоскопических порошков, используемых для визуализации и естественной адсорбции жидких или маслянистых веществ. Сажа является компонентом, присутствующим в обоих порошках, использованных для визуализации. В случае с непористым субстратом, на котором находились отпечатки, определено, что магнитный порошок имеет более высокое сходство с влажными и сальными выделениями потовых желез²¹⁰. Неудивительно, что образцы или поверхности, обработанные с помощью этого способа и впоследствии отобранные для получения ДНК, дают больше материала по сравнению с необработанными поверхностями или обработанными черным порошком. Кроме того, металлические частицы в порошке образуют магнитную кисть при применении магнитного аппликатора.

Таблица 1

Статистика обнаружения ДНК в мазках, полученных с поверхности после лифтинга

Метод взятия мазка (n=45) | Обнаружение ДНК (%)
Одиночный мазок | 64
Двойной мазок | 51

Рис. 1. Извлечение ДНК из поверхностных мазков, взятых после выполнения обработки скрытых отпечатков для визуализации и проведения лифтинга с помощью одного из двух методов сбора ДНК. Независимо от способа обработки поверхностей, к которым применялся метод двойного мазка, последний давал больше ДНК, чем при сборе образцов методом одиночного (p = 0,822). Образцы, собранные после обработки поверхности магнитным порошком, дали в среднем больше ДНК, чем обработанные черным порошком, независимо от того, использовался ли метод двойного или одиночного мазков (p = 0,023)²¹¹

Все поверхностные мазки после их сбора подвергались мультиплексной STR-амплификации с целью получения STR-профиля для идентификации, независимо от объема или концентрации ДНК. К сожалению, авторами не обнаружено ни одного аллеля STR выше ранее установленного аналитического порога (75 RFU, данные не приведены). Используемые в исследовании коммерческие наборы для мультиплексной STR-амплификации рекомендуют выполнять введение по 0,5…1,25 нг от образца ДНК. Учитывая, что многие использованные образцы обеспечивали менее 200 пикограмм ДНК, неудивительно, что у них получены нулевые профили. Тем не менее данные свидетельствуют о необходимости получения соответствующего биологического материала из отпечатка, его визуализации и лифтинга (с непористой поверхности), поскольку в большинстве образцов обнаружены количественно измеримые уровни ДНК.

Некоторые значения количественной оценки оказались достаточно высокими для получения STR-профилей, и есть доказательства того, что ДНК из биологического материала отпечатков, обработанных химическими средствами имеет низкое качество²¹². По предположению исследователей, существует совокупность факторов, приводящая к отрицательному результату амплификации STR. Тем не менее исследование предоставляет доказательства того, что при использовании ленты не переносится весь пригодный для исследования материал. Более того, зачастую остается много материала после лифтинга отпечатка, поэтому необходимо обеспечить измеримые уровни для обнаружения ДНК, что в настоящее время не используется в экспертной практике. Необходимо учитывать, что применение названных способов может не обеспечить необходимый для получения конкретного профиля STR объем ДНК.

Настоящее исследование свидетельствует, что ДНК, полученное из мазка даже одной дополнительной области отпечатка после лифтинга (в общей сложности двух), скорее всего, будет способствовать получению качественной ДНК для формирования, по крайней мере, частичного STR-профиля подозреваемого.

Повторная очистка мазков после амплификации, взятых с поверхности, на которой отображены отпечатки. К сожалению, никакого улучшения в обнаружении аллелей STR не наблюдалось из-за проведения повторной очистки после амплификации. Не выявлено ни одной STR-аллели в материале, полученном с поверхности после лифтинга тампонами, оставшиеся STR-ампликоны которых подверглись повторной очистке после амплификации либо с помощью набора «QIAGEN MinElute PCR Purification Kit», либо с использованием центробежных фильтров «Millipore Microcon-30kDa Centrifugal Filter Units» (данные не приведены). По крайней мере, для одного образца наблюдалось увеличение различимых пиков ниже аналитического порога. Эти пики соответствовали размерам ожидаемых STR-аллелей в исследуемом образце. В целом, несмотря на то, что измеримая ДНК была обнаружена, значения количественной оценки, полученные из поверхностных мазков (взятых после снятия отпечатков), представляются слишком низкими для последующего обнаружения STR-аллелей, даже с усовершенствованием процедур, проводимых после амплификации. Поэтому необходимо установить другие постамплификационные изменения (подобные тем, что упомянуты ранее) и модификацию преамплификационных стадий. Иными словами, рассмотреть возможность использования альтернативных способов концентрации ДНК до начала STR-амплификации для улучшения профилей STR, полученных при исследовании архивных отпечатков.

Исследование показало, что адгезивные вещества (используемые часто в качестве средств сбора материала) могут быть неэффективны в процессе получения всего биологического материала или большей его части. Несмотря на то, что большая часть визуализированной области отпечатка извлекается при снятии липкой лентой, обычно имеется достаточно порошка, чтобы обозначить местоположение отпечатка на исходной поверхности. Данное обстоятельство свидетельствует, что пригодные для исследования биологические материалы могут быть оставлены на поверхности после снятия отпечатков. Для исследователей было важно оценить качество и количество «контактной ДНК», остающейся на месте преступления. Процедура получения «контактной ДНК» в настоящее время часто игнорируется и не используется в работе экспертами-криминалистами США²¹³.

К сожалению, полученная из поверхностных мазков ДНК, собранных после обработки методами визуализации и снятия отдельных отпечатков с помощью липкой ленты, не способствовала получению STR-профиля, однако измеримая высококачественная ДНК получена из большинства образцов. По мнению американских специалистов, можно рекомендовать экспертам включать в работу способ получения поверхностных мазков, собранных после лифтинга к стандартным процедурам визуализации и сбора следов пальцев рук. Выполнение этих рекомендаций предоставит дополнительный и ценный источник криминалистически значимой информации. Двумя рассмотренными выше способами возможно существенно улучшить качество STR-профиля и сделать его надежным средством при идентификации личности.

В целях оптимизации процесса сбора ДНК, авторами предлагается несколько вариантов возможных действий: а) использовать поверхностный мазок в сочетании с другими образцами, взятыми от одного источника происхождения (мазки других отдельных отпечатков или заархивированные образцы отпечатков); б) использовать поверхностный мазок с применением модифицированного способа анализа ДНК низкоуровневых образцов, дающих нулевой или не имеющий доказательственного значения профиль STR.

§ 2.3. Получение образцов «контактной ДНК» при осмотре огнестрельного оружия

Экспертная технология «контактной ДНК» представляет метод сбора пригодных для экспертного исследования образцов ДНК из относительно небольшого количества клеток кожи, оставленных лицом на предмете или месте при взаимодействии объектов²¹⁴. Использование этого метода в последние годы в судебно-экспертной практике в США расширилось в связи с ростом профилированной судебной ДНК экспертизы²¹⁵.

Впервые метод «контактной ДНК» был использован в Великобритании в 1999 году²¹⁶, позже, в 2003 году, в США²¹⁷. В этих государствах метод получил хорошую оценку экспертов и изначально успешно применялся на практике при выявлении подозреваемых в преступлениях, связанных с кражами со взломом и хищениями транспортных средств²¹⁸. Успех от применения указанного метода привел к определенному давлению на полицию и агентства судебной экспертизы в части расширения сферы его применения в отношении других видов преступлений, в частности, связанных с использованием огнестрельного оружия и др.²¹⁹ Таким образом, метод «контактной ДНК» стал широко распространен²²⁰. Соответствующее криминалистическое оборудование для его использования было предоставлено различным подразделениям полиции (к примеру, патрулям, подразделениям по борьбе с насильственной преступностью, детективам и др.).

Метод «контактной ДНК» получил широкое распространение в силу ряда причин. Во-первых, метод эффективен в сравнении с другими экспертными методами, поскольку обладает более высокой степенью надежности²²¹. Во-вторых, в его основе лежит технология, позволяющая установить взаимосвязь людей с предметами и местами преступлений по образцам ДНК, оставленным на различных поверхностях. С точки зрения его технической реализации метод «контактной ДНК» относительно прост в использовании. В частности, в процессе получения соответствующих образцов применяются влажные стерильные хлопковые аппликаторы, которые необходимо приложить к определенным поверхностям (подоконники, рулевые колеса, склады огнестрельного оружия) на месте преступления, после чего аппликаторы помещаются в контейнеры для хранения вещественных доказательств. Также образцы ДНК с помощью этой технологии могут быть взяты лицами, не обладающими достаточной квалификацией в сфере ДНК экспертиз. Для использования метода не требуется подготовленный специалист. Так, рядовым офицерам патруля полиции было предложено взять образцы ДНК с поверхности изъятого огнестрельного оружия и последние смогли правильно применить соответствующее оборудование на практике²²².

Эксперты отмечают, что, несмотря на широкое распространение метода «контактной ДНК», до сих пор не проведено достаточно исследований о степени эффективности данной техники. Аналитиками определены отдельные проблемы применения данного метода, связанные с использованием загрязненных образцов и образцов ДНК низкого качества²²³. Также на смену квалифицированных специалистов или экспертов-криминалистов, специально подготовленных технике получения образцов ДНК, постепенно пришли офицеры патруля, что, как отмечают эксперты, может увеличить вероятность нарушения цепи доказательств²²⁴. Более того, развитие метода «контактной ДНК» в аспекте его применения при осмотре огнестрельного оружия находится на ранних стадиях и еще не получило должной поддержки. Кроме того, не проведено научного исследования, которое способствовало бы сравнению способов и средств реализации метода «контактной ДНК» с другими методами²²⁵. Кроме того, ДНК анализ является достаточно затратной и относительно длительной экспертной процедурой, которая проводится государственными органами.

Несмотря на отсутствие достаточного количества знаний о способах реализации метода «контактной ДНК», он получил быстрое и широкое распространение, тогда как новые технологии должны быть протестированы прежде, чем они будут одобрены или отклонены. Необходимо получить больше информации об эффективности данной технологии в сравнении с другими известными методами сбора доказательств. Разумно создать условия, при которых стало бы возможно исследовать и тестировать средства и способы реализации метода «контактной ДНК», сравнивая полученные результаты с результатами уже признанных наукой методов сбора доказательств. Это позволит уяснить, является ли технология «контактной ДНК» эффективной в отличие от других известных методов.

В период с 2008 по 2009 год в штате Индиана реализован контрольный проект. С июля 2008 года по август 2009 года столичному отделу полиции Индианаполиса было предоставлено специальное оборудование, называемое TriggerPro для применения метода «контактной ДНК». По плану эксперимента офицеры патруля полиции должны были использовать TriggerPro для получения образцов человеческих клеток с поверхности огнестрельного оружия, изъятого на местах преступлений. При проведении опыта также были задействованы эксперты-криминалисты из центра судебной экспертизы Индианаполиса, которые могли использовать стерильные хлопковые аппликаторы (тампоны) и дистиллированную воду в качестве стандартного оборудования. Что касается TriggerPro, то в данной технологии применялись хлопковые аппликаторы, увлажненные путем крекинга специальной антибактериальной жидкостью.

В конце эксперимента проведена оценка эффективности двух методов: дактилоскопического и метода «контактной ДНК». Перед исследователями на протяжении всего эксперимента стояли два вопроса: какое количество доказательств можно собрать посредством данных методов? Насколько полезна полученная информация для идентификации?

Метод «контактной ДНК» и дактилоскопическое исследование огнестрельного оружия.

Обработка, которой подвергается изъятое на местах преступлений оружие в правоохранительных органах и учреждениях судебной экспертизы в США, различна. Так, огнестрельное оружие может быть:

сфотографировано или зафиксировано (должно быть разряжено и подвергнуто безопасному хранению; дальнейшая экспертиза возможна лишь после того, как сотрудники полиции его обработают);

визуально проверено на наличие видимых следов пальцев рук;

подвергнуто физическим и химическим методам визуализации невидимых следов пальцев рук;

посредством хлопковых аппликаторов с поверхности оружия могут изыматься клетки, содержащие частицы ДНК;

рассмотрены серийные номера оружия (они предоставляют информацию о производителях, торговцах, владельцах оружия; вводится информация в базу данных, что позволяет установить связь его применения в других преступлениях);

подвергнуто испытанию с использованными пулями и патронами (информация передается в местные, краевые или федеральные базы данных, которые предоставляют информацию о том, находится ли данное оружие, пуля или патрон в единой баллистической базе данных).

Проведение судебной экспертизы биологического вещества, обнаруженного при осмотре оружия, возможно несколькими способами, поэтому необходимо сделать выбор, какой именно метод использовать. Последовательность процедуры фиксирована (хотя сотрудники полиции могут влиять на нее), однако включает этапы возможного и ситуативного принятия решений²²⁶. Например, фиксация оружия на месте преступления должна быть сделана в момент его обнаружения. В этой ситуации сотрудники полиции активно исследуют поверхность оружия. Им необходимо изъять и разрядить его. В такой ситуации сложно исключить передачу собственных клеток ДНК. В случаях, когда у офицеров полиции отсутствуют средства фото, видео фиксации, они должны зафиксировать место преступления на бумаге или в памяти. Серийные номера оружия могут проявляться сразу или позднее. Экспериментальный выстрел, скорее всего, будет произведен после того, как оружие будет обработано полицией и экспертами центра судебной экспертизы.

Перед тем как оружие будет подвергнуто баллистическим исследованиям, необходимо принять решение, требуется ли проведение дактилоскопической или ДНК экспертизы. Данные процедуры не являются взаимоисключающими, при этом они не всегда полностью совместимы²²⁷. Так, в процессе дактилоскопической экспертизы участвуют другие эксперты, что увеличивает риск передачи клеток их ДНК на поверхность предмета²²⁸. В свою очередь, влажные хлопковые аппликаторы, используемые для сбора клеток ДНК, смазывают и повреждают следы папиллярных узоров пальцев рук (маслянистые и потожировые следы на оружии). Несмотря на то что, согласно исследованиям, дактилоскопия, предшествующая ДНК экспертизе, существенно не влияет на результат последней²²⁹, количество полученных в итоге образцов клеток ДНК часто сокращается²³⁰. Таким образом, согласно общей практике, дактилоскопический анализ должен предшествовать ДНК экспертизе. Поэтому вопрос о методе «контактной ДНК» становится особо актуален, поскольку данная технология на любом этапе ее использования позволяет сохранить отпечатки пальцев.

На сегодняшний день в зарубежной литературе отсутствуют исследования, в которых сравнивается эффективность ДНК анализа и дактилоскопической экспертизы в качестве методов сбора доказательств при исследовании оружия²³¹. В настоящем исследовании проводится сравнительный анализ эффективности технологии TriggerPro (метод «контактной ДНК») и дактилоскопического исследования. Настоящее исследование способствует получению информации для дальнейшего определения основных направлений практического применения указанных методов.

Условия оценки, вопросы исследования и данные

В данном анализе используется групповой подход, в котором результаты сбора образцов клеток ДНК с поверхности огнестрельного оружия с помощью метода «котактной ДНК» сравниваются с результатами дактилоскопического исследования. Однако для изучения различий между ними требуются сопоставимые измерения, а именно: количество пригодных для исследования доказательств и результаты идентификации.

Рабочие определения

По мнению экспертов США, идентификация — это «процесс установления взаимосвязи физических доказательств с общим источником»²³². Идентификация заключается в том, что скрытый отпечаток указывает на конкретного человека. Идентификация данных, полученных с помощью метода «контактной ДНК», возможна лишь когда доказательственный ДНК-профиль связан с конкретным ДНК-профилем «до степени научной определенности»²³³.

Определения, связанные с дактилоскопической экспертизой

Дактилоскопическая экспертиза основана на сравнении фотографических или цифровых изображений скрытых отпечатков. Каждое из таких изображений должно быть проверено на пригодность. Изображение считается пригодным, если оно обладает хорошим качеством и имеет четкий папиллярный узор, дающий возможность сравнить его с другими. Наиболее успешно идентификация подозреваемого выполняется в случаях, когда изображение отпечатков, полученное с поверхности оружия, соответствует конкретному известному лицу. Однако на практике встречаются ситуации, когда изображение является пригодным, но не может быть отождествлено, ввиду того, что не имеет соответствия с имеющимися в базе данных изображениями.

Определения, связанные с ДНК экспертизой

Нежизнеспособный профиль: образец ДНК не может способствовать восстановлению жизнеспособного, который давал бы какую-либо идентификационную информацию.

Неудовлетворительно: правительство США²³⁴ заявляет, что термин «неудовлетворительно» относится к «ситуациям, в которых отсутствуют выводы в отношении тестирования по нескольким причинам: а) не получен практически полезный результат; б) не получены подходящие образцы ДНК, нет единых стандартов для тестирования»²³⁵.

Один источник: образцы ДНК, поступающие из одного источника, потенциально могут способствовать индивидуализации конкретного лица.

Смесь источников: биологический материал нескольких лиц образует смесь образцов клеток ДНК. Такие смеси являются сложными для проведения идентификации²³⁶, однако иногда они имеют информационную ценность. Из смесей можно выделить частичные и полные профили ДНК, но поскольку они являются биологическими продуктами более одного лица, для индивидуализации требуются дополнительные анализы. Из смесей можно выделить основные и второстепенные профили ДНК²³⁷. Основной профиль — это клетки ДНК, преобладающие в смеси в большом количестве, второстепенный — это клетки ДНК, присутствующие в малом количестве. Таким образом, смеси могут быть полезны для проведения идентификации лица, которое непосредственно является «основным вкладчиком» ДНК, и исключения ДНК материала, случайно попавшего на поверхность предмета. Однако не во всех случаях, профили могут быть разделены на основные и второстепенные, и в подобных ситуациях результаты экспертизы ДНК являются неудовлетворительными и не имеют доказательственного значения.

Полный профиль/частичный профиль: Объединенная система данных ДНК (Федерального бюро расследований, далее — ФБР) определяет полный профиль ДНК, как подробную информацию об аллелях в каждом из 13 основных генетических локусов, используемых для идентификации²³⁸. Чтобы выявить соответствия, аллели 13 основных генетических локусов клеток ДНК, собранных на местах преступлений или с поверхностей вещественных доказательств, сравниваются участками хромосом, отобранных методом отсева образцов. Полный профиль будет содержать все данные аллелей, содержащихся в каждом из 13 основных локусов, меньшее количество рассматривается как частичный профиль. В связи с этим ФБР отыскивает соответствия только на основе совпадения всех аллелей, расположенных в одинаковых локусах гомологических хромосом. Однако это не означает, что частичные профили не имеют ценности или не содержат полезной информации. Совпадение 6 или 8 основных локусов может способствовать определению того, что лицо может быть рассмотрено в качестве основного источника образца ДНК. Неофициально объединенная система данных ДНК практикует выполнение запросов на меньшее количество совпадений, чем 13 локусов. Однако ФБР не проводит поиски при наличии меньшего количества совпадений, чем 9 локусов. База данных ДНК штата Индиана позволяет загружать случаи с совпадением 8 из 13 локусов. Таким образом, частичные профили могут иметь следственную ценность в определенных обстоятельствах²³⁹.

Эксперты центра судебной экспертизы Индианаполиса предложили вариант классификации результатов ДНК идентификации по одному из трех критериев.

1. Полное совпадение между образцом ДНК и эталонным образцом.

2. ДНК экспертиза не может определить основной источник ДНК материала.

3. Частичное совпадение между образцом ДНК и эталонным образцом.

Первая классификация имеет следственную ценность, поскольку она может способствовать установлению подозреваемого. Частичное совпадение ДНК профилей означает, что связь подозреваемого с образцом ДНК не очевидна, однако он не может быть исключен в качестве потенциального участника. По мнению экспертов, «утверждение об идентичности к источнику» возможно лишь при полном совпадении образца ДНК профиля подозреваемого с соответствующим профилем источника образца ДНК материала.

Вопросы исследования

Судебные доказательства. Что представляет собой сравнительный анализ эффективности методов «контактной ДНК» и дактилоскопического исследования? Остаются ли на поверхности изъятого оружия скрытые отпечатки пальцев или частицы ДНК?

Полученный профиль ДНК может быть частичным или полным, тогда как отпечаток пальца является либо пригодным для исследования, либо нет. Таким образом, метод «контактной ДНК» имеет два возможных гипотетически успешных результата, а метод дактилоскопии только один.

Данный факт можно подтвердить, исследовав результаты обоих методов. Успешным итогом дактилоскопического исследования является выявление хотя бы одного невидимого отпечатка на поверхности оружия, который в последующем можно идентифицировать, установив связь с конкретным лицом (например, поиск по судебной базе данных). Успешным результатом применения метода «контактной ДНК» является выявление по меньшей мере одного образца ДНК, который может способствовать установлению связи конкретного лица с оружием, либо исключению ее. Наличие полного профиля ДНК имеет наибольшую исследовательскую ценность.

Использование доказательств для идентификации. Какова эффективность метода «контактной ДНК» в сравнении с дактилоскопической экспертизой? Данный вопрос фокусируется на потенциале двух методов, основывающихся на установлении взаимосвязи личности конкретного лица с огнестрельным оружием, на котором находятся биологические следы.

Данные дактилоскопической экспертизы и технологии TriggerPro

Отделом полиции восточного округа Индианаполиса в течение двухгодичного периода с 14 июля 2007 года по 31 августа 2009 года зафиксирован 831 случай правонарушений с применением оружия, из которых 164 случая исследованы с помощью технологии TriggerPro.

Подробные данные о правонарушениях получены из отчетов информационной системы управления центра судебной экспертизы Индианаполиса (laboratory information management system — LIMS). С поверхности изъятого оружия получены образцы клеток ДНК, а также сняты отпечатки пальцев.

Данные об отпечатках на огнестрельном оружии получены из центра судебной экспертизы Индианаполиса и столичного отдела полиции. В случаях, когда исследователями получены подходящие для исследования изображения отпечатков, подразделение полиции Индианаполиса предоставляло дополнительную информацию о лицах, оставивших эти отпечатки из общей базы данных.

Результаты дактилоскопического исследования огнестрельного оружия

Из общего числа преступлений (705 случаев), связанных с изъятием огнестрельного оружия в восточном округе в период с 1 июля 2007 г. по 29 июня 2008 г. (табл. 1), около 42% (299 случаев) предоставлено в IMCFSA для дальнейшего исследования.

В этих случаях применены судебные экспертизы. Однако проведение дактилоскопического исследования не во всех случаях было возможно: в 117 случаях на поверхности исследуемых объектов не обнаружено следов, в оставшихся 182 обнаружены невидимые следы пальцев рук. Для дальнейшего исследования предоставлено 503 улики, непосредственно связанные с изъятым оружием и 184 единицы огнестрельного оружия.

Дактилоскопическое исследование применено только в 147 случаях. Помимо этого, в процессе исследования при обнаружении латентных отпечатков выполнены запросы информации из общей базы данных огнестрельного оружия.

Таким образом, возникает вопрос: какие доказательства получены с помощью данного метода?

В 21 случае обнаружены изображения отпечатков пальцев, пригодные для дальнейшего исследования 14,3% (21/147).

Насколько полезны найденные отпечатки пальцев для последующей идентификации?

Из 21 случая только в 4 (2,7% из 147) выявлены подходящие для идентификации отпечатки. Еще в 7 случаях (4,8%) обнаружены отпечатки, которые могут использоваться для целей расследования и могут быть загружены в локальные, государственные или федеральные автоматизированные дактилоскопические системы. В оставшихся случаях получены неидентифицируемые отпечатки. Поэтому, вероятность положительных результатов составляет 7,5% (11/147).

Из общего числа предоставленных улик — 503 непосредственно связанны с оружием (патроны, журналы и т.д.), скрытые отпечатки выявлены только на 23 предметах (4,6%) (табл. 2).

Лишь некоторые из выявленных отпечатков возможно было сравнить: в 4 случаях (<1%) отпечатки оказались пригодны для сравнения и идентификации личности. В 11 случаях (2,2%) отпечатки оказались пригодны только для сравнения, но не для идентификации. Только в 3% случаев (15/503) обнаружены отпечатки, имеющие следственную ценность.

Таблица 1

Результаты дактилоскопических исследований оружия

Случай
Про-
цент %
или чис-
ло N
Примечание

Общее число изъятого огнестрельного оружия в Восточном округе
705
Огнестрельное оружие, изъятое в период с 1 июля 2007 года по 29 июня 2008 года

Число оружия, предоставленного в IMCFSA для дальнейшего исследования
299
Каждый из этих случаев был зафиксирован IMCFSA под порядковым номером

Процент случаев, связанных с огнестрельным оружием
42.4
Процент случаев, связанных с оружием, получивших в IMCFSA порядковый номер

Число орудий, на которых не было выявлено отпечатков пальцев
117
В этих случаях не обнаружено никаких отпечатков пальцев посредством данного метода

Число орудий, на которых выявлены скрытые отпечатки пальцев
182
Число орудий, на которых были выявлены скрытые отпечатки пальцев

Процент оружия, на поверхности которого найдены скрытые отпечатки пальцев
25.8
182/705

Число случаев, в которых с поверхности оружия сняты отпечатки пальцев
147
Число случаев, в которых с поверхности оружия сняты отпечатки пальцев

Число случаев, в которых были получены пригодные отпечатки
21
Число случаев, в которых были получены пригодные отпечатки

Процент случаев, в которых были обнаружены пригодные для исследования отпечатки
14.3
21/147

Число случаев, в которых отпечатки пригодны для индивидуализации личности
4
Отпечатки пальцев могут индивидуализировать личность их владельца

Процент случаев, в которых отпечатки пригодны для индивидуализации личности
2.7
4/147

Число случаев, в которых обнаружены отпечатки пальцев, которые не могут идентифицировать личность
7
Данные отпечатки пальцев могут использоваться в целях расследования, быть загружены в базы данных

Процент случаев, в которых обнаружены отпечатки пальцев, которые не могут идентифицировать личность
4.8
7/147

Процент случаев с положительным результатом дактилоскопической экспертизы
7.5
11/147

На некоторых предметах из числа предоставленных улик, связанных с оружием, обнаружено больше латентных отпечатков, чем на других (табл. 3). Наибольшее количество отпечатков и доказательств содержалось на патронах и пулях, однако менее, чем на 1% из 201 случая обнаружены подходящие для исследования следы. На других предметах из числа улик таких, как кобура или боеприпасы в 25% случаев, выявлены пригодные отпечатки. На поверхности длинноствольных орудий (ружья) и журналах об огнестрельном оружии выявлены подходящие для исследования следы (13,6% — на поверхности ружья и 10% — на поверхности журнала). На поверхности автоматических пистолетов и револьверов найдено малое количество пригодных для исследования отпечатков (в 4–5% случаев). На основе исследования выявлена закономерность связи типа огнестрельного оружия с количеством найденных отпечатков.

Таблица 2

Краткое изложение результатов дактилоскопических исследований

Доказательства
Про-
цент %
или чис-
ло N
Примечание

Число улик, связанных с огнестрельным оружием
583
В том числе и 182 единицы огнестрельного оружия

Число улик, предоставленных для выявления на их поверхности латентных следов
503
Число улик, предоставленных для выявления на их поверхности латентных следов

Число улик, на которых обнаружены скрытые следы
23
Потенциально пригодные для исследования следы

Процент улик, на которых обнаружены скрытые следы
4.6
23/503

Число следов, пригодных для сравнения и идентификации
4
Число следов, пригодных для сравнения и идентификации

Число следов, пригодных для сравнения, но непригодных для идентификации
11
Число следов, пригодных для сравнения, но непригодных для идентификации

Число следов, непригодных для сравнения и идентификации
8
Число следов не пригодных для сравнения и идентификации

Процент следов, имеющих следственную ценность
3.0
15/503

Источники: табл. 1.

Integrated Automated Fingerprint Information System (далее — IAFIS) — интегрированная автоматизированная информационная система отпечатков пальцев.

Таблица 3

Краткое описание результатов, полученных в ходе исследования улик при помощи дактилоскопических исследований. Получено ли подходящее для исследования изображение отпечатка?

Улики | Нет | Да | Всего | Процент %
Патрон | 200 | 1 | 201 | 0.5
Пистолет | 115 | 4 | 119 | 3.4
Журналы | 99 | 11 | 110 | 11.0
Револьвер | 41 | 2 | 43 | 4.7
Винтовка или дробовик | 19 | 3 | 22 | 13.6
Другие улики | 6 | 2 | 8 | 25.0
Всего | 480 | 23 | 503 | 4.6

Источники: табл. 1.

v2 = 27,27, df = 5, p <0,001.

Результаты, полученные от использования технологии TriggerPro

Специальные наборы инструментов технологии TriggerPro предоставлены в IMPD Восточного округа в период с 14 июля 2008 года по 31 августа 2009 год. На основе сводных отчетов IMCFSA для тестирования новой технологии выбрано 164 случая. В 160 случаях использовалось 182 единицы огнестрельного оружия, что составило около 20% от общего числа всех случаев (831), связанных с изъятием огнестрельного оружия в Восточном округе в период, указанный в табл. 4.

После исследования 160 случаев с помощью технологии TriggerPro получены определенные результаты. Одним из самых распространенных результатов стало выявление смеси ДНК профилей нескольких источников 42%. К созданию частичного ДНК профиля из одного источника привело около 36% случаев (n = 57). Однако самым редким результатом оказалось выявление полного ДНК профиля из одного источника — это произошло в 8 случаях (5%) из 160. В 35% случаев (n = 56) не обнаружено достаточно материала ДНК для дальнейшей обработки и воссоздания профиля.

Для наглядности типы профилей ДНК, создаваемых наборами TriggerPro, можно наблюдать в табл. 5 (здесь они мотрены с точки зрения доказательств).

С помощью TriggerPro с поверхности огнестрельного оружия получено 529 мазков. Практически 70% образцов (n = 367) исследованы на наличие образцов ДНК. Почти в половине из 367 обработанных мазков выявлен либо частичный профиль из одного источника (24,3%), либо частичный профиль из смеси (23,2%). Полные профили из одного источника получены из 13 мазков (3,5%), а полные профили из смесей получены 11 раз (3%). Частичные профили из смесей с основными и второстепенными профилями выявлены в 12 мазках (3,3%). Оставшиеся 157 мазков (42,8%) не дали никакого результата (например, неубедительные, нулевые результаты, недостаточно ДНК).

Позже было доказано, что существует связь между типом ДНК профиля и идентификацией, поэтому типы профилей являются очень важными. Полученные результаты идентификации посредством технологии TriggerPro показаны в табл. 4.

Исходя из рецензии IMCFSA о технологии TriggerPro, можно сделать вывод, что полученный ДНК профиль способствует идентификации подозреваемого, либо может способствовать установлению наличия небольшого процента второстепенного профиля ДНК, который не может рассматриваться в качестве потенциального вкладчика (подозреваемого).

В 4 случаях (2,5%) получены идентификационные данные, а в 15 случаях (9,4%) произведены нестатистические идентификаторы (определение второстепенного ДНК профиля, который не может быть вкладчиком — авт.).

Таким образом, почти 12% случаев использования TriggerPro предоставили профили, имеющие доказательную и следственную ценность.

Таблица 4

Результаты технологии TriggerPro

Случай
Про-
цент % или чис-
ло N
Примечания

Число случаев, связанных с огнестрельным оружием
831
Восточный округ, период с 14 июля 2008 года по 31 августа 2009 года

Число случаев, в которых использован TriggerPro
160
Обработано по состоянию на 1 мая 2010 года; 4 дополнительных дела еще расследуются (в 2012 году)

Процент случаев, в которых использован TriggerPro
19.3

Обнаружение полного ДНК профиля из одного источника
8
Обнаружение полного ДНК профиля из одного источника

Процент обнаружения полного ДНК профиля из одного источника
5

Создание частичных профилей из одного источника
57
Создание частичных профилей из одного источника

Процент создания частичных профилей из одного источника
35.6

ДНК смеси
67
ДНК двух и более личностей

Неопределенные
ДНК-профили
56

Процент неопределенных ДНК-профилей
35.0

Получены идентификационные данные
4
Профили, которые могут идентифицировать личность

Процент дел, в которых получены идентификационные данные
2.5

Неидентификационные данные
15
Профили, которые не могут идентифицировать личность

Процент неидентификационных данных
9.4

Источник: данные рецензии IMCFSA.

Таблица 6 связывает типы профилей ДНК, разработанных с помощью TriggerPro, с предполагаемыми результатами идентификации. Случаи с комбинациями различных профилей ДНК смесей имеют более высокую вероятность получения статистических данных для идентификации, чем случаи с одним источником смеси.

Среди всех выявленных смесей ДНК получили развитие 8 из 15 проведенных идентификаций и 3 из 4 статистических характеристик (в этих смесях зачастую присутствовал основной и второстепенный вкладчик (донор)).

Основываясь на статистике хи-квадрата, существует связь между типом разработанного профиля ДНК и результатами идентификации.

Таблица 5

Результаты TriggerPro по показательным данным

Доказательства
Про-
цент % или чис-
ло N
Примечания

Общее количество мазков, взятых с поверхности 160 единиц огнестрельного оружия
529
Суммарное количество мазков, взятых с помощью TriggerPro

Число обработанных мазков
367
Число обработанных мазков

Процент использованных мазков с поверхности оружия
69.4

Число ДНК-профилей из одного источника
13
Число ДНК-профилей из одного источника

Процент обработанных мазков с наличием ДНК одного источника
3.5

Число частичных
ДНК-профилей из одного
источника
89
Частичные профили, полученные от одного источника

Процент обработанных мазков с наличием частичного
ДНК-профиля
24.3

Число полных смесей ДНК
11

Процент обработанных полных смесей ДНК
3.0

Число частичных смесей ДНК
85

Процент обработанных частичных смесей ДНК
23.2

Число частичных смесей ДНК (с наличием основного и второстепенного источника)
12

Процент обработанных мазков частичных смесей ДНК с наличием основного и второстепенного источника
3.3

Другие результаты
157
Неконкретные результаты, нулевые результаты, отсутствие ДНК профиля и т.д.

Процент обработанных мазков с неудовлетворительным результатом
42.8

Источник: данные рецензии IMCFSA, 11 марта 2010 г.

Результаты идентификации: дактилоскопические исследования огнестрельного оружия в сравнении с TriggerPro

Сравнение методов показывает, что метод «контактной ДНК» способен создать большее количество потенциально пригодных доказательств (табл. 7), однако этот потенциал не переходит в равное количество ценных идентификационных результатов.

Почти 2/3 (104/160) случаев применения TriggerPro привели к нестатистической идентификации (то есть возможность не исключать лицо в качестве основного вкладчика — авт.).

Нестатистических данных (не индивидуализированных отпечатков), полученных с помощью дактилоскопического исследования, оказалось в 2 раза больше, чем с применением технологии TriggerPro (9,4% против 4,8%).

Только на 5% из общего числа предметов, в отношении которых проводились дактилоскопические исследования, обнаружены потенциально подходящие и пригодные для исследования отпечатки, тогда как на 57% вещественных доказательств, исследованных с помощью TriggerPro, выявлены профили ДНК (z-score p <0,001). Однако подавляющее большинство полученных ДНК профилей не имело идентификационного значения для текущих случаев. Возможно, они могут быть полезны для последующих исследований.

Наиболее ценные результаты идентификации при использовании дактилоскопического исследования получены в 3% случаев от общего числа вещественных доказательств. При использовании технологии TriggerPro — в 5.2% случаев. Замечено, что статистические данные имеют лишь незначительные различия.

Таблица 6

Типы профилей ДНК, полученных с помощью TriggerPro, и предполагаемые результаты идентификации

Предполагаемая идентификация

Профили, полученные
с помощью TriggerPro
Нет инфо-
рмации об иден-
тифи-
като-
ре
Не-
ста-
тис-
тиче-
ский иден-
тифи-
катор
Ста-
тис-
ти-
чес-
кий иде-
нти-
фи-
ка-
тор
Все-
го
Всего = статист. + нестатист. иден-
тифи-
каторы

Полный профиль с одним источником + частичный профиль с одним источником
3
–
–
3
0

Частичный профиль с одним источником
28
3
–
31
9.7

Полный профиль с одним источником
3
–
–
3
0

Нет ДНК-профиля
56
–
–
56
0

Смесь + частичный профиль с одним источником
19
4
–
23
17.4

Смесь + полный профиль с одним источником
1
–
1
2
50.0

Только смесь
31
8
3
42
26.2

Всего
141
15
4
160
11.9

Источник: данные рецензии IMCFSA, 11 марта 2010 г.

Один случай может создать несколько профилей.

v2 = 38,74, df = 12, p <0,001.

Таблица 7

Сравнение результатов TriggerPro и дактилоскопического исследования

Случай
Дакти-
лоско-
пичес-
кое иссле-
дова-
ние
Trigger-
Pro

Всего случаев с судебными запросами на экспертизу
147
160

Случаи, производящие потенциально пригодные отпечатки пальцев и ДНК-профили
21
104

Процент таких случаев
14.3
65.0*

Положительный результат идентификации
4
4

Процент положительных идентификаций
2.7
2.5

Идентифицируемые отпечатки или ДНК профили
7
15

Процент идентифицируемых отпечатков или ДНК-профилей
4.8
9.4

Общее количество обработанных предметов
503
367

Жизнеспособные изображения отпечатков пальцев или профили ДНК
23
210

Общий процент доказательств
4.6
57.2*

Положительная идентификация
4
4

Общий процент доказательств
0.8
1.1

Идентифицируемые отпечатки или
ДНК-профили
11
15

Общий процент доказательств
2.2
4.1

Профили ДНК подразделяются на профили с одним источником и смеси, состоящие из нескольких источников. Положительная идентификация подразумевает изображение отпечатка пальца, которое можно индивидуализировать.

* Разница в пропорциях z-score, p <0,001.

Проведенный анализ акцентировался на изучении двух методов экспертного исследования: метода «контактной ДНК» и дактилоскопического. Анализ результатов, полученных с помощью данных методов, позволяют сделать вывод об их эффективности. Говоря о дактилоскопическом исследовании, как о базовом методе исследования оружия, заметим, что примерно в 1 из 5 случаев (147 из 705) выполнены запросы на выявление латентных отпечатков. Потенциально подходящие изображения отпечатков получены в 14,3% всех случаев. В 7,5% случаях (11 случаях) выявлены изображения, которые могли способствовать идентификации личности. Технология TriggerPro произвела более ценные доказательства, чем дактилоскопическое исследование. С помощью наборов TriggerPro экспертам удалось собрать значительное количество ДНК образцов с поверхности оружия (в 65% случаев).

Идентификационные результаты

Говоря о результатах идентификации, метод «контактной ДНК» TriggerPro зарекомендовал себя немного лучше, чем дактилоскопическое исследование. Несмотря на то, что посредством TriggerPro собрано достаточное количество ДНК материала, результаты идентификации этих методов оказались схожи. Положительные результаты идентификации в обеих группах являлись эквивалентными: дактилоскопическое исследование оружия имело успех в 0.8% случаях (4 из 503), а ДНК экспертиза в 1.1% случаях (4 из 367). Также посредством дактилоскопии на поверхности оружия выявлено 11 изображений, не подлежащих идентификации отпечатков, с помощью TriggerPro удалось воссоздать 15 профилей ДНК, содержащих нестатистические данные (то есть включить либо исключить ДНК профиль в качестве основного вкладчика (донора)). Таким образом, не наблюдается существенной разницы между данными результатами.

Последствия для судебной экспертизы и полицейской деятельности

Для объективной оценки технологии TriggerPro необходимо учесть существующие вопросы об алгоритме использования данной экспертизы, методах обработки огнестрельного оружия и существующих подходах к сбору доказательств. Так, например, логичен вопрос о том, кто должен собирать образцы ДНК, ответственный офицер патруля полиции или другое лицо? Изначально набор инструментов TriggerPro предназначался для использования сотрудниками патруля полиции в присутствии свидетелей. Однако на практике у сотрудников процедура сбора занимает длительное временя. Тем не менее, при дальнейшем использовании TriggerPro, процедура может быть изменена и упрощена в зависимости от обстоятельств.

Одна из целей исследования проекта TriggerPro состояла в том, чтобы взять как можно больше мазков с поверхности оружия для последующего выявления ДНК профилей. Сложность получения необходимых образцов ДНК состоит в том, что иногда на поверхности оружия не найдено ДНК образцов из-за контакта оружия с тканью (например, пистолет находился в кармане одежды). Также TriggerPro применена не ко всем случаям, связанным с изъятием оружия в Восточном округе в течение экспериментального периода (ДНК экспертиза использовалась только в 20% всех происшествий).

Кроме того, на определенных частях оружия могут оставаться более ценные биологические следы для восстановления ДНК. Недавний анализ, проведенный полицией штата Иллинойс, показал, что на рукоятке огнестрельного оружия содержится самая ценная ДНК информация²⁴⁰.

Теперь обратимся к сравнительным характеристикам методов дактилоскопического исследования и «контактной ДНК» с точки зрения временных затрат. ДНК экспертиза является более сложной, длительной и затратной процедурой в сравнении с дактилоскопией. Так, обработка скрытого отпечатка пальца заняла по времени 43,2 дня, а ДНК — 72 дня²⁴¹. В следственном плане дактилоскопия кажется более выгодной, чем ДНК экспертиза, поскольку полиция может получить доказательства намного быстрее. Ввиду того, что результаты идентификации обоих методов мало различны, а экспертиза ДНК требует большего времени и больших финансовых затрат, дактилоскопическая экспертиза является наиболее рентабельным методом исследования.

Подводя итог изложенному, отметим, что требуется проведение большего количества анализов метода «контактной ДНК» со стороны полиции и судебных органов для лучшего понимания его эффективности.

§ 2.4. Протокол восстановления ДНК при исследовании следов пальцев рук, отображенных на клейкой ленте

Клейкая лента (скотч) используется преступниками в качестве средства, с помощью которого они реализуют умысел на совершение деяния. В процессе расследования лента зачастую признается вещественным доказательством, поскольку на ее поверхности остаются следы пальцев рук и биологической природы, исследуя которые у экспертов появляется возможность проведения идентификации личности. Несмотря на возможность использования указанных объектов в процессе доказывания, в практике процесс их выявления, восстановления, сохранения и изъятия сложен и требует навыков применения специальных средств, способствующих получению образцов ДНК. Кроме того, исследователям необходимы знания о процессах изготовления ленты, ее структуре и механизмах получения образцов ДНК.

По оценкам экспертов США лента является универсальным и часто используемым материалом во многих видах хозяйственной деятельности. Первые упоминания о ее применении можно найти в литературе начиная с 1900 года²⁴². В настоящее время ленту изготавливают в виде многослойной структуры, содержащей три основных слоя:

полиэтиленовая подложка (разного цвета и различной толщины);

обычная ткань (или холст), придающая прочность и представляющая совокупность натуральных и синтетических волокон;

клей на основе резины, состав устанавливается изготовителем в зависимости от сферы его применения²⁴³.

В ходе расследования уголовных дел лента часто становится вещественным доказательством, характерным для преступлений, связанных с похищением человека. Объектом экспертного исследования по делам, связанным с контрабандой (с ее помощью преступники упаковывают наркотические средства, запрещенные вещества). По мнению экспертов значимая для суда информация может быть получена при микроскопическом исследовании и спектральном анализе ленты, имеющей адгезивное покрытие²⁴⁴.

Извлечение ленты из упаковки, рулона или катушки требует взаимного контакта и соответствующих манипуляций, способствующих переносу отпечатков и (или) биологических улик на ее поверхность. В таких случаях восстановление отпечатка и (или) профиля ДНК может быть эффективно для идентификации лиц, прикасавшихся к ленте. Один из способов визуализации отпечатков, отображенных на клейкой стороне ленты, состоит в применении порошкового метода восстановления. После визуализации отпечатков соответствующую область их отображения фотографируют, затем берут мазок ПЖВ для восстановления «контактной ДНК».

Установлено, что определенные растворители (хлороформ, гептан, ацетон или тетрагидрофуран) подходят для выделения адгезивных слоев из слоистой структуры ленты. Исследование имело направленность на изучение возможности получения информации о профиле ДНК из отпечатков пальцев, отображенных на липкой поверхности ленты, хранившихся после обработки черным реагентом²⁴⁵ не более 18 месяцев²⁴⁶.

В процессе исследования образцы для тестирования отбирались из одного рулона ленты с помощью следующих действий:

— отпечатки донора помещались на клейкую сторону отдельных фрагментов ленты размером 6,0 × 4,8 см;

— по истечении 15 минут с момента выполнения мытья рук, отпечатки пальцев отображались на следовоспринимающем объекте.

Для донора не устанавливалось ограничений за исключением необходимости избегать контакта пальцев рук с другими поверхностями до отображения отпечатка. Далее образцы ленты, содержащие отпечатки, помещались на неадгезивную сторону другого ее фрагмента (размером приблизительно 11,5 × 4,8 см). Соединенная таким способом лента прикреплялась к отдельному фрагменту картона и хранилась при комнатной температуре до получения исследовательских образцов (рис. 1).

Пробные образцы собраны (n = 8) и проанализированы для оценки эффективности процедур восстановления ДНК с использованием одного из двух растворителей: первый с содержанием гептана, второй — хлороформа. Для изучения временных зависимостей при оценке качества образцов один отпечаток большого пальца получали от одного донора-женщины на протяжении 30 дней в течение 18 месяцев (n = 19) и восстанавливали с помощью хлороформа.

Рис. 1. Отпечаток пальца отображался на отдельном фрагменте ленты размером 6,0 × 4,8 см, затем переносился на ламинированную сторону другого фрагмента, прикрепленного к картонной бумаге²⁴⁷

Все образцы ленты упорядочивались по дате, затем отделялись, после чего выполнялась обработка отпечатков. При изучении каждого пробного и экспериментального образца верхний слой ленты удаляли, что обнажало ее липкую сторону, на которой находился отпечаток. Два противоположных внешних края каждого отдельного фрагмента ленты загибались внутрь (создавая приблизительную 5-миллиметровую нелипкую поверхность с каждой стороны), чтобы обеспечить работу с образцами в перчатках (рис. 2). Область, содержащая отпечаток, обрабатывалась дактилоскопическим средством Wetwop с помощью чистой кисти из верблюжьей шерсти, затем промывалась под струей стерильной воды, а после производилось фотографирование и следовал процесс высыхания на воздухе (рис. 3 a-e).

Увеличенные изображения отпечатков получены исследователями с применением стереомикроскопа 2X-225X с функцией масштабирования изображения имеющего 8-мегапиксельную камеру (AmScope Model # ZM-1TW3-FOD-8M, компания AmScope, город Ирвин, Калифорния, США)²⁴⁸.

От каждого исследуемого образца брались мазки визуализированных следов папиллярных узоров в области покрытой клеевым веществом для исследования ДНК с соблюдением следующей процедуры: на визуализированный отпечаток с помощью пипетки помещалось около 500 мкл раствора, содержащего гептан или 500 мкл хлороформа. Сразу после с поверхности, содержащей отпечаток, брался мазок с помощью COPAN 4N6FLOQSwabs (производитель COPAN Group, город Брешиа, Италия). Данный способ получения мазка способствовал солюбилизации клеящего вещества, одновременно позволяя абсорбировать растворитель, содержащий биологический образец непосредственно на тампон 4N6FLOQSwabs (рис. 3e). Растворителю давали испариться в течение нескольких секунд до возвращения тампонов в защитный пластиковый корпус.

Образцы ДНК извлекались с помощью оптимизаторов нуклеиновой кислоты COPAN, представляющих собой полупроницаемую корзину, выполняющую функцию буфера для лизиса материала с использованием набора PrepFiler Express DNA Extraction Kit до центрифугирования на экстракторе AutoMate Express Extractor (компания Life Technologies Corporation, город Карлсбад, Калифорния, США).

Количественный анализ проводился с помощью набора Quantifiler Kit (компания Life Technologies). Набор AmpFlSTR Identifier Plus (компания Life Technologies) использовался для выполнения ПЦР-диагностики при определенных условиях:

а) 95 °C в течение 10 минут, затем 28 циклов при 94 °C в течение 20 секунд;

б) 59 °C в течение 60 секунд и 72 °C в течение 60 секунд.

ПЦР-диагностику завершали с конечным расширением при 60 °C в течение 30 минут и окончательной фиксацией при 4 °C. Для анализа использовался Genetic Analyzer 3130 (компания Life Technologies).

Рис. 2. Периферийные концы ленты подогнуты для облегчения работы в перчатках с образцом. Область отпечатка оставлена открытой, а сам отпечаток обработан средством Wetwop²⁴⁹

Рис. 3. (a) Липкая сторона ленты до помещения отпечатка (область обведена красным цветом); (b) отпечаток отображен на липкой стороне ленты; (c) препарат Wetwop применен к области отпечатка; (d) Область отпечатка промыта под струей стерилизованной воды для выявления деталей папиллярного узора; (e) растворитель наносят непосредственно на область отображения отпечатка, затем протирают мягким тампоном COPAN 4N6FLOQSwabs для солюбилизации клеящего вещества и впитывания биологического материала для выполнения профилирования ДНК²⁵⁰

Примененный метод оказался эффективен при выполнении визуализации отпечатков и восстановлении профиля ДНК. Использование средства Wetwop и хлороформа (гептана), по-видимому, не препятствует исследованию ДНК (табл. 1). Профили ДНК получали с помощью тампонов 4N6FLOQSwabs, способствующих солюбилизации клеящего вещества и поглощению органического растворителя, содержащего образец ДНК²⁵¹.

Таблица 1

Результаты профилирования ДНК из пробных выборок. Количество аллелей, обнаруженных при значении RFU (ОЕФ, относительная единица флуоресценции), большем или равном 50 из 31 аллели в контрольном профиле донора-добровольца мужчины

№ Об-
раз-
ца
Описание образца
Обна-
руже-
но алле-
лей
Коли-
чес-
тво ДНК (нг/мкл)

1
Чистый тампон/отрицательный контроль
0/31
0.000

2
Имитация выполнения мазка/реактивы не используются (отпечатка пальца нет)
0/31
0.000

3
Отпечаток пальца, обработанный хлороформом (дубликат № 1)
31/31
0.190

4
Отпечаток пальца, обработанный хлороформом (дубликат № 2)
31/31
0.260

5
Отпечаток пальца, обработанный гептаном (дубликат № 1)
31/31
0.110

6
Отпечаток пальца, обработанный гептаном (дубликат № 2)
31/31
0.100

7
Отпечаток пальца, обработанный препаратом Wetwop, а затем хлороформом
29/31
0.040

8
Отпечаток пальца, обработанный препаратом Wetwop, а затем гептаном
31/31
0.110

Пригодные для исследования профили ДНК получены из отпечатков, хранившихся между отдельными фрагментами ленты в течение 18 месяцев (табл. 2). Данные указывают, что следует ожидать отклонений в количественно-качественных характеристиках биологического материала, извлекаемого из образцов в процессе исследования. Максимальный период, в течение которого ДНК может быть получена при исследовании ленты, неизвестен. Однако результаты указывают на отсуствие явной корреляции между качеством отобранного материала при исследовании образца и временем его хранения при комнатной температуре менее 18 месяцев.

Пригодные профили ДНК могут быть получены с помощью мазков тампонами 4N6FLOQSwabs из отпечатков, отображенных на клейкой стороне ленты, даже после хранения, не превышающего 18 месячный период.

Таблица 2

Результаты профилирования ДНК из образцов, собранных за период 18 месяцев. Количество аллелей, обнаруженных при значении RFU (ОЕФ), большем или равном 50 из 29 аллелей в контрольном профиле донора-добровольца женщины

№ Об-
раз-
ца
Дата получения образца отпечатка пальца (месяц/день/год)
Обна-
ружено аллелей
Коли-
чес-
тво ДНК (нг/мкл)

1
1/1/2013
29/29 аллелей
0.10

2
2/1/2013
0/29 аллелей
0.00

3
3/1/2013
4/29 аллелей
0.00

4
4/1/2013
24/29 аллелей + C*
0.03

5
5/1/2013
0/29 аллелей
0.00

6
6/1/2013
0/29 аллелей
0.00

7
7/1/2013
0/29 аллелей
0.01

8
8/1/2013
5/29 аллелей
0.00

9
9/1/2013
9/29 аллелей + C*
0.03

10
10/1/2013
18/29 аллелей
0.02

11
11/1/2013
9/29 аллелей
0.03

12
12/1/2013
0/29 аллелей
0.00

13
1/1/2014
0/29 аллелей
0.00

14
2/1/2014
21/29 аллелей + C*
0.02

15
3/1/2014
23/29 аллелей + C*
0.05

16
4/1/2014
20/29 аллелей + C*
0.06

17
5/1/2014
21/29 аллелей + C*
0.05

18
6/1/2014
21/29 аллелей + C*
0.05

19
Отрицательный контроль (чистый тампон)
0/29 аллелей
0.00

+C* — количество дополнительных аллелей, не соответствующих профилю ДНК донора отпечатка.

Абсорбирующие свойства тампонов 4N6FLOQSwab позволяют одновременно выполнять солюбилизацию адгезива и извлечение биологического материала для обработки. Неполные или некачественные отпечатки могут не восстановиться после нанесения растворителя непосредственно на место их расположения. Поэтому вопрос о том, необходимы ли дополнительные эксперименты, нужно решить экспертам до применения тампонов 4N6FLOQSwab с растворителем, после чего использовать последние для извлечения биологического материала из очень маленьких областей отпечатка.

Производственный процесс изготовления тампонов 4N6FLOQSwabs представляет собой размещение твердых отлитых в форме пластиковых аппликаторных стержней в электростатическом поле, в котором нейлоновые волокна на кончике стержня расходятся в стороны. Процедура перпендикулярного размещения нейлоновых волокон, прикрепленных к концу стержня, называется процессом флокирования (процесс нанесения ворсистого покрытия). В отличие от плотно сформированных ватных палочек, флокированные обладают хорошо впитывающей открытой структурой. Кроме того, характерное расположение нейлоновых волокон обеспечивает более эффективное получение биоматериала, в отличие от ватных тампонов²⁵².

Процесс, при котором становится видимым отпечаток, требует манипулирования поверхностями ленты, при этом стоит учитывать возможность внесения загрязнений. Например, в табл. 2 отмечено, что профиль ДНК образца № 14 показал 21 аллелю, которые согласовываются с профилем ДНК донора. Однако этот профиль показал также дополнительные аллели («+ С»), оказавшиеся несовместимы с профилем. Возможно, что дополнительные аллели были умышленно введены самим донором посредством вторичной передачи ДНК. Кроме того, авторы не исключают возможность загрязнения образцов в процессе их обработки.

По мнению экспертов выполнение протокола должно сочетаться с соответствующими мерами по минимизации рисков загрязнения образцов на всех стадиях процесса, включая стадию визуализации отпечатков и получения фотоснимков. Возможность загрязнения образцов может быть минимизированна посредством внедрения определенных методов воздействия на липкую поверхность ленты. Из-за многих переменных количество ДНК, которое может быть обнаружено в образцах ленты, варьируется.

В отличие от условий эксперимента представленных в исследовании, когда содержащий отпечаток адгезив находился на ламинированной поверхности ленты, пригодные образцы в большей степени могут также выявляться на клейкой стороне, прикрепленной к различным типам поверхностей. Когда клейкая поверхность подвергается воздействию, отпечатки могут искажаться, утрачиваться, что снижает шансы на восстановление ДНК. Неслучайно качество профиля ДНК, полученного из пригодного для исследования образца, в определенной степени зависит от качества и размера исследуемого отпечатка, степени воздействия неблагоприятных условий окружающей среды и количества ДНК, оставленного на ленте донором.

В предстоящих исследованиях следует учесть дополнительные факторы, влияющие на характеристики отпечатка и качество получаемого материала. Указанные факторы предопределены следующими параметрами: окружающей средой, температурой и влажностью во время фиксации отпечатков, давлением оказываемым донором на следовоспринимающую поверхность и изменение технологии изготовления ленты. Как показано на рис. 3е, солюбилизация адгезива и взятие мазка из области фиксации отпечатка стирают детали папилярного узора, имеющие идентификационное значение, поэтому любые пригодные для исследования отпечатки должны быть сфотографированы до воздействия на них указанными средствами.

Итоговые данные свидтельствуют, что рассматриваемый метод оказался эффективен при визуализации отпечатков, отображенных на липкой стороне ленты, и при получении профиля с помощью хлороформа или другого солюбилизирующего адгезив агента. Использование тампонов 4N6FLOQSwabs способствует оптимизации процессов солюбилизации адгезива и впитыванию органического растворителя, содержащего образцы ДНК. Используемый протокол с применением хлороформа в качестве растворителя эффективен в течение 18 месяцев при восстановлении полного профиля коротких тандемных повторов STR донора отпечатков, полученных при анализе ленты²⁵³.

§ 2.5. Восстановление ДНК при исследовании латентных отпечатков пальцев, длительно хранящихся на матовых ацетатных картах, извлекаемых подъемом липкой ленты

В 1978 году присяжные признали 35-летнего мужчину из штата Канзас виновным в краже со взломом и убийстве 91-летней женщины, проживавшей в городе Уичито штат Канзас. Подсудимый приговорен к 20 годам и пожизненному заключению за убийство. Освобожден условно-досрочно в 1999 году, однако в 2002 году вновь арестован за ограбление при отягчающих обстоятельствах. Его условно-досрочное освобождение было отменено и в настоящее время он отбывает оставшуюся часть неотбытого пожизненного заключения в федеральной тюрьме США.

В 2009 году осужденный обратился в 18-й Окружной суд штата Канзас с просьбой провести исследование биологического материала, возможно оставленного на месте преступления в 1977 году (в доме потерпевшей). Четыре набора латентных отпечатков пальцев, заархивированных на матовых ацетатных картах (3×5), были в распоряжении правоохранительных органов. Три отпечатка пальца сняты со стеклянных поверхностей, четвертый получен с поверхности кедрового шпона. Последний образец стал поводом к заявлению ходатайства осужденным, поскольку на нем присутствовала хорошо видимая красно-коричневая субстанция вместе с заархивированными отпечатками (рис. 1).

В том же году по решению суда четыре карты с отпечатками были отправлены в Региональный центр судебной экспертизы округа Седжвик в лабораторию биологии/ДНК (Уичито, штат Канзас, США) для проверки возможного присутствия на них биологического материала. После подъема защитной ленты с ацетатной карты с одного угла с помощью тампона взята очень малая часть красно-коричневого вещества. Это вещество дало отрицательный результат на присутствие крови при проведении хромогенного теста на основе лейкомалахитового зеленого.

Защита просила, чтобы карточки с отпечатками были вскрыты и обработаны по технологии проведения ДНК анализа. Суд предложил экспертам оценить возможность выполнения указанных действий в соответствии с требованиями по делу «Bruner v. State, 277 Kan. 603, Syl 1 4, 88 P.3d 214, 2004». Данный документ содержит положение о том, что Канзасский Закон (с комментариями 21–2511 и 21–251) позволяет проводить ДНК анализ после вынесения приговора и дает возможность осужденному ходатайствовать перед судом о судебном исследовании «любого биологического материала», связанного с расследованием по делу или судебным разбирательством²⁵⁴.

Об успешном использовании отпечатков пальцев для извлечения ДНК сообщили более десяти лет назад²⁵⁵. Однако в большинстве исследований использовались объекты, не подвергавшиеся длительному хранению, как в рассматриваемом примере. Установлено, что обработанные и очень старые отпечатки могут создавать проблемы с восстановлением ДНК, поэтому большинство ДНК-лабораторий в США не проводят анализ таких отпечатков.

По мнению экспертов, это происходит потому, что, во-первых, отпечатки состоят из растворимых (таких, как аминокислоты и белки) и не растворимых (липиды) в воде компонентов, вырабатываемых эккринными, апокринными и сальными железами²⁵⁶. Количество перенесенного клеточного вещества при этом варьируется и может зависеть от продолжительности контакта с подложкой (следовоспринимающей поверхностью), ее вида и таких характеристик донора отпечатка, как способность к потере биологического материала²⁵⁷. Во-вторых, сбор и извлечение клеточного материала разрушает структуру отпечатка и делает невозможным сравнение образцов в дальнейшем, поэтому, учитывая предсказуемо низкое количество материала из образца с любым единственным отпечатком, сохранность образца часто представляет больший интерес. В-третьих, отпечатки, проявляемые с помощью кисти/порошка, обычно обрабатываются нестерильным и неконтролируемым образом. К. Профф (C. Proff) с коллегами продемонстрировали, что ДНК, извлеченная с дактилоскопической кисти, дает полный или частичный STR-профиль в большем проценте протестированных кистей²⁵⁸.

Рис. 1. Фотография матовой ацетатной карты с отпечатком пальца, полученная в лаборатории биологии/ДНК Регионального центра судебной экспертизы округа Седжвик (Уичито, штат Канзас, США)

По решению суда эксперты лаборатории изначально были сориентированы на проверку определенного образца на наличие крови. Красно-коричневая субстанция при визуальном осмотре находилась на поверхности древесного шпона. При тестировании он показал отрицательный результат на наличие крови с использованием лейкомалатинового зеленого. Черные прямоугольники (сверху и слева) вставлены при редактировании информации об образце²⁵⁹.

Таким образом, перенос ДНК характерен для процесса визуализации отпечатков, поскольку средства, используемые для их обработки на месте преступления несколькими участниками, не подвергаются очистке перед каждой последующей обработкой пальцев рук. Риск загрязнения значительно снижает любую значимую связь между конкретными STR-профилями и обработанными порошком объектами. Главный аргумент состоит в том, что любой конкретный STR-профиль, являющийся результатом обработки латентного отпечатка, фактически может быть перенесен с ранее обработанного объекта на тот, который проверяется на наличие ДНК на этой «вторичной» сцене²⁶⁰.

Тем не менее есть информация об успешных попытках получения STR-профиля из латентных отпечатков. В частности, А. Замир²⁶¹ (A. Zamir) сообщил об успешном получении ДНК с липких поверхностей, обработанных для визуализации отпечатков. Однако процедуры обработки включали альтернативный источник света и этап окуривания цианокрилатом с последующим окрашиванием с использованием BY-40 и прозрачных фиолетовых растворов вместо порошка. Кроме того, альтернативные технологические процессы следовали за извлечением отпечатка с липкой поверхности на непосредственно контролируемой площади поверхности подложки. М. М. Шульц (M. M. Schulz) и Д. Рейкэрт (W. Reichert) сообщили о незначительном успехе с извлечением ДНК из обработанных порошком отпечатков, собранных лентой Scotch®. Отпечатки на этих лентах также извлекались напрямую и полностью, а система, используемая для оценки восстановленного образца, состояла из однократной амплификации STR (Hum FGA), а не из широко используемой 16-кратной «химии»²⁶².

Исследования по восстановлению ДНК проводились для отпечатков, обработанных с помощью порошков и других методов повышения качества визуализации²⁶³. Эксперименты по извлечению ДНК или с большой по площади поверхности (то есть, когда отпечаток не может быть получен непосредственно и полностью), или с использованием образцов, подвергшихся длительному хранению — ограничены. Кроме того, надлежащая внутренняя проверка (валидация) была необходима независимо от того публиковались ли ранее работы на эту тему.

В настоящем исследовании рассматривается процедура верификации методов выделения, экстракции и получения STR-профиля ДНК латентного отпечатка, удерживаемого между липкой лентой и матовой ацетатной картой. Первоначальные тесты проводились для проверки эффективности процедур сбора отпечатков. Убедившись, что они результативны, методы использованы для обработки образца с нетронутым чистым отпечатком пальца, хранившимся между лентой и матовой ацетатной картой, и тех образцов, на которых имелись отпечатки, обработанные черным порошком перед тем, как их снимали со стеклянной поверхности и архивировали.

Кроме того, часть отпечатка пальца, оставшаяся на подложке после снятия ленты, также исследовалась для определения местоположения и взаимодействия клеточных и растворимых компонентов отпечатка во время плавного подъема ленты.

Для исследования получены отпечатки нескольких добровольцев: двух взрослых мужчин (Мужчина 1, Мужчина 2) и трех взрослых женщин (Женщина 1, Женщина 2, Женщина 3), чьи профили ДНК уже были известны. Выделяемые ДНК и, в определенных случаях, STR-профили сравнивались с помощью двух способов (взятие мазка и соскабливание) по трем типам образцов (необработанные отпечатки, обработанные отпечатки, остатки на стекле). Из-за клейкой природы ленты для выделения клеточного материала с ее поверхности использовался органический растворитель (гексан). На ранних стадиях исследования отпечаток получен и обработан смоченным в гексане тампоном, чтобы удостоверится в том, что растворитель не мешает используемым методам очистки или амплификации.

Эти методы использовались (сравнивались), поскольку после первых исследований эксперты сделали вывод, что взятие мазков, в отличие от соскабливания не удаляет весь адгезивный материал. Из-за сжатых сроков, установленных судом, отпечатки подготовлены, обработаны и извлечены в течение одной недели. Исследования, касающиеся возможного снижения эффективности восстановления ДНК из отпечатков, подвергшихся длительному хранению, были невозможны или не предполагались в контексте выполнения данной верификации.

Необработанные отпечатки. Исследованы два типа необработанных отпечатков. Первый, не включал исследование отпечатков, заархивированных на матовых ацетатных картах. Отпечатки помещались непосредственно на клейкую сторону ленты, затем снимались без дополнительного контакта с ацетатной картой.

Отпечатки большого пальца Женщины 1 помещались на клейкую сторону ленты для снятия отпечатков с помощью Remco® (город Ланкастер, Калифорния, США). Далее их либо протирали тампоном, смоченным гексаном (левый отпечаток большого пальца), либо смачивали несколькими каплями гексана, а затем скоблили лезвием (правый отпечаток большого пальца). Установлено, что бритва эффективно удалила почти весь клей, тогда как при использовании тампона на ленте оставался липкий остаток.

Второй тип необработанных отпечатков архивировался следующим образом. После помещения отпечатка на клейкую сторону ленты она закреплялась на ацетатной карте таким образом, чтобы отпечаток находился между лентой и картой. Вся процедура состояла в следующем: один отпечаток каждого пальца (исключая большие) Мужчины 2 и Женщины 3 помещался непосредственно на липкую сторону ленты Remco®, затем ее прикрепляли непосредственно на матовую сторону ацетатной карты.

Биологический материал отпечатков указательного пальца каждой руки Мужчины 2 и Женщины 3 собран путем скобления. Лента отделялась от карты щипцами, смачивалась гексаном и очищалась бритвой. Тампон использовался для перенесения счищенного материала с бритвы в микроцентрифужную пробирку (рис. 2).

Обработанные отпечатки подготавливались путем помещения на чистую поверхность стекла четырех отпечатков пальцев каждой руки (исключая большие пальцы) от четырех лиц (Мужчина 1, Мужчина 2, Женщина 2, Женщина 3). Отпечатки обрабатывали супер-черным порошком компании Lynn Peavey (город Ленеха, штат Канзас, США) и снимали со стекла с помощью ленты Remco® в офисе шерифа округа Седжвик (город Уичито, Канзас, США).

Каждый отпечаток, полученный с помощью ленты, был заархивирован на матовой стороне ацетатной карты (рис. 3). Отпечатки указательных пальцев каждой руки собраны на карточках, содержащих обработанные порошком отпечатки, и необходимый материал получался либо с помощью тампонов, либо с использованием скобления, как описано выше. Лента и карта легко разделялись с помощью щипцов.

Рис. 2. Фотография односторонней бритвы после соскабливания клея с ленты (слева), который затем помещался в микроцентрифужную пробирку стерильным ватным тампоном для сушки (справа). Этот процесс и непосредственное взятие мазка с поверхности ленты использовались для сбора незаархивированных необработанных латентных отпечатков Женщины 1. Это единственный метод, примененный для сбора всех архивных необработанных отпечатков Мужчины 2 и Женщины 3²⁶⁴

Рис. 3. Фотография карт с отпечатками (слева) и почерневшего адгезивного материала, полученного способом соскабливания (справа). Для переноса материала в микроцентрифужную пробирку использовали стерильный тампон. Этот способ применялся для сбора архивных обработанных отпечатков Мужчины 2 и Женщины 3. Непосредственное взятие мазка с ленты также использовалось для сбора архивных обработанных отпечатков Мужчины 1 и Женщины 2 (не показано)²⁶⁵

Перед взятием мазка (Мужчина 1, Женщина 2) липкую ленту увлажняли с помощью смоченного гексаном тампона. Перед соскабливанием (Мужчина 2, Женщина 3) ленту обрабатывали гексаном и очищали бритвой. После соскабливания использовали тампон для переноса материала в микроцентрифужную пробирку. Черный порошок был заметен и в мазках, и в материале, полученном способом соскабливания (рис. 3).

Остаток на стекле. Частично отпечатки все еще наблюдались на поверхности стекла после снятия липкой ленты с обработанными отпечатками. Для оценки эффективности процесса подъема/удаления клеточного материала и ДНК с поверхности стекла, или в случаях, когда на поверхности присутствовало значительное количество такого материала, вещество частичных отпечатков собирали способом прямого взятия мазка со всех четырех отпечатков одной руки каждого субъекта. При этом взятие мазка всех четырех отпечатков левой руки Женщины 2 осуществлялось одним тампоном, независимо от этого, взятие мазка со всех четырех отпечатков правой руки Женщины 2 осуществлялось вторым тампоном. Тампоны смачивались водой «Тип 1» до сбора проб четырех доноров.

Извлечение ДНК, количественный анализ и типизация. Всего у исследователей было 22 латентных отпечатка для получения ДНК и осуществления количественной оценки (6 — необработанных, 8 — обработанных, 8 — в виде остатка на стекле). Для извлечения каждое основание обрабатывали с помощью 400 мкл буферного раствора (10 мМ [мМ — миллимоли] Трис pH 8.0, 100 мМ NaCl, 50 мМ EDTA pH 8.0, 39 мМ DTT, и 0,5% SDS) и 10 мкл протеиназы K (20 мг/мл). Полученный материал инкубировали (8–12 часов при 37 °C), фильтровали в барабане и центрифугировали (15 минут при ускорении 21,000×g), после извлекали и помещали в приемную емкость.

ДНК экстрагировали из супернатантов, применяя стандартные способы с помощью фенола, хлороформа, изоамилового спирта (25:24:1). Экстракты ДНК очищали и концентрировали в устройствах Microcon® 100 (корпорация EMD Millipore, город Биллерика, штат Массачусетс, США), а элюаты доводили до конечного объема равного 17 мкл в воде свободной от нуклеазы. Два микро литра ДНК-экстрактов квантифицировали с помощью набора Quantifiler® Duo и системы «7500 Real-Time PCR system» (фирма Applied Biosystems основанная компанией Life Technologies, город Фостер-Сити, Калифорния, США) в соответствии с рекомендованными производителем условиями. Эта система рассчитана на анализ человеческих (аутосомных) и мужских специфических последовательностей ДНК. Она позволяет проводить одновременную количественную оценку и совместную амплификацию каждой составляющей с проведением внутреннего синтетического контроля, который дает возможность оценить потенциальное ингибирование.

Для обработанных отпечатков посредством взятия мазка STR-профилирование оставшегося объема экстракта (15 мкл) выполнялось с помощью набора PowerPlex® 16, производитель Promega Corporation (город Мадисон, штат Висконсин, США). Набор позволяет проводить совместную амплификацию одновременно 16 локусов (D3S1358, TH01, D21S11, D18S51, Penta E, D5S818, D13S317, D7S820, D16S539, CSF1PO, Penta D, Amelogenin, vWA, D8S1179, TPOX, FGA).

Амплификации проводили с помощью ДНК-полимеразы AmpliTaq Gold® (фирма Applied Biosystems, основанная компанией Life Technologies, город Фостер-Сити, Калифорния, США) в объемах реакций 25 мкл в течение 32 циклов ПЦР в соответствии с рекомендациями PowerPlex® 16 для системы «GeneAmp® PCR System 9700 therm cycler»²⁶⁶. Для отделения фрагментов использовали анализатор «3130 Genetic AnalyzerTM» и оптимизированный по рабочим характеристикам полимер «Performance Optimized Polymer 4TM», а также 36-сантиметровый капилляр. Электрофорез проводили в стандартных условиях (инъекция при 3 кВ в течение 3 секунд и 15 кВ при 60 °С). Все образцы сначала вводили в течение 3 секунд, а образцы отпечатков, показавшие пики низкого уровня, повторно вводили в течение 9 секунд. Увеличенные по длительности инъекции также применялись при связанном с ними негативном контроле.

Программное обеспечение «GeneMapper ID Software v3.2» использовалось для анализа данных с применением проверенного аналитического порога в 100 относительных флуоресцентных единиц. Все приборы для амплификации и обнаружения ДНК приобретены у фирмы Applied Biosystems, город Фостер-Сити, Калифорния, США.

Положительный и отрицательный контроль экстракции и амплификации проводился в соответствии с общей лабораторной практикой. Все выполнялось в соответствии со спецификацией исследования. Кроме того, профили STR сравнивались с профилями, полученными экспертом-аналитиком, который обработал и отобрал образцы для оценки вероятности их загрязнения; результаты не показали наличия загрязнений.

Результаты квантификации ДНК с помощью набора «Quantifiler® Duo DNA Quantification Kit» представлены в табл. 1. Образцы экстрагировали, используя два способа: соскабливание и взятие мазков, затем экстракты доводили до конечного объема 17 мкл. После 2 мкл каждого из них использовали для количественных исследований. Приблизительный общий шаблон определяли путем перемножения аутосомной количественной оценки и объема выборки, доступной для реакции амплификации (15 мкл), при этом производилось округление до ближайшего целого числа, выраженного в пикограммах. Коллектив участников состоял из трех женщин (Женщина 1, Женщина 2, и Женщина 3) и двух мужчин (Мужчина 1, Мужчина 2).

ДНК обнаружена в 16 из 22 латентных образцов отпечатков. Среди экстрактов, имевших детектируемое ДНК, 10 содержали примерно 200 пг или менее (табл. 1) и могли привести к низкоуровневым шаблонам ДНК (LT-DNA) при использовании их для амплификации. Количества примерно 200 пг или менее можно считать LT-DNA, и результаты могут упасть ниже пороговых значений для надежной интерпретации²⁶⁷. Основываясь на внутренних требованиях к достоверности результатов, эксперты лаборатории округа Седжвик были ориентированы примерно на 500 пг ДНК для реакций амплификации.

Шесть исследованных образцов биологического материала, полученных из отпечатков, не способствовали обнаружению ДНК, при исследовании трех их видов (1 — необработанный, 3 — обработанных, 2 — остатка на стекле). Наибольший интерес для лаборатории имело изучение дел, связанных с полным исследованием. Оказалось, что не было ни одного случая, когда процедура извлечения ДНК из обработанных образцов давала достаточное его количество для получения надежных результатов при распечатке STR-профиля существующими методами (то есть при наличии примерно 500 пг ДНК или больше). Результаты квантификации не показали признаков ингибирования. Однако в STR реакцию включается весьма большой объем экстракта, поэтому интерпретации относительно возможности ингибирования следует делать с осторожностью.

Необработанные отпечатки. Взятие мазка с отпечатка Женщины 1 привело к восстановлению ДНК по сравнению с другими используемыми (636 пг/мкл аутосомной ДНК) образцами²⁶⁸. Напротив, соскабливание с отпечатка Женщины 1 не дало обнаруживаемой ДНК. Таким образом, материал из клейкой ленты, полученный с помощью мазка, оказался более эффективным, чем полученный скоблением, возможно, потому, что адгезивные комки, образованные во время скобления, не диссоциировали в экстракционном буфере, что вероятно, обеспечило хранение ДНК, но не выделение его в раствор. Однако сравнение должно было проводиться с осторожностью, поскольку было недостаточно времени для создания реплик образцов. Образец, обработанный тампоном, амплифицировали и распечатывали STR-профиль для того, чтобы определить, давали ли мазки с использованием гексана эффекты, влияющие на процесс профилирования. Полный оптимизированный профиль STR (то есть обработка, аналогична положительному амплификационному контролю), согласующийся с профилем Женщины 1, получен путем амплификации 1 мкл ДНК (636 пг) из необработанного отпечатка Женщины 1 (данные не показаны).

Таблица 1

Концентрация аутосомной и мужской ДНК (пг/мкл), полученная из трех типов латентных образцов отпечатков (необработанные отпечатки, обработанные отпечатки, остатки на стекле)

ДНК-концентрация

Образец
Ауто-
сомная
Муж-
ская
Приблизит. общий шаблон

Необработанные отпечатки:

Женщина 1, левый большой палец, скобление
–
–
–

Женщина 1, правый большой палец, мазок
636,000
–
9540

Мужчина 2, левый палец 1, скобление
1,300
–
20

Мужчина 2, правый палец 1, скобление
1,460
0,765
22

Женщина 3, левый палец 1, скобление
643,000
3,370
9645

Женщина 3, правый палец 1, скобление
209,000
–
3135

Обработанные отпечатки:

Мужчина 1, левый палец 1, мазок
2,280
–
34

Мужчина 1, правый палец 1, мазок
4,130
–
62

Женщина 2, левый палец 1, мазок
–
–
–

Женщина 2, правый палец 1, мазок
–
–
–

Мужчина 2, левый палец 1, скобление
0,386
–
6

Мужчина 2, правый палец 1, скобление
–
–
–

Женщина 3, левый палец 1, скобление
0,509
–
8

Женщина 3, правый палец 1, скобление
1,200
–
18

Остаток на стекле:

Мужчина 1, левые пальцы 1—4, мазок
0,685
–
10

Мужчина 1, правые пальцы 1—4, мазок
–
–
–

Женщина 2, левые пальцы