Sådan fungerer retsmedicinske laboratorieteknikker

Stringer/AFP/Getty Images
En retsmedicinsk ekspert fra International Commission for Missing Persons arbejder med DNA -beviser.

Når der er et mord, mistænkelig brand eller hit-and-run ulykke, politi og redningsarbejdere er ikke de eneste, der deltager i efterforskningen. Retsmedicinere spiller også en vigtig rolle. De vil tage prøver indsamlet på stedet og analysere dem i et retsmedicinsk laboratorium. Med lidt opfindsomhed og noget meget højteknologisk udstyr, retsmedicinere kan hjælpe retshåndhævende med at fange selv den vildeste gerningsmand.

Retsmedicinsk videnskab er en disciplin, der anvender videnskabelig analyse på retssystemet, ofte for at hjælpe med at bevise begivenhederne ved en forbrydelse. Retsmedicinere analyserer og fortolker beviser fundet på gerningsstedet. Dette bevis kan omfatte blod, spyt, fibre, dækbaner, medicin, alkohol, malingschips og skydevåbenrester.

Næste

• Sådan fungerer computerforensik
  
• Sådan fungerer fingeraftryk
  
• Nysgerrighedsprojekt:Hvad kan føre nogen til vold?
  

Ved hjælp af videnskabeligt udstyr, retsmedicinere identificerer komponenterne i prøverne og matcher dem. For eksempel, de kan bestemme, at en malingchip fundet på et hit-and-run ulykkesoffer kom ud af en Ford Mustang cabriolet '96, en fiber fundet på et drabssite tilhørte en Armani -jakke eller en kugle blev affyret fra en Glock G24 -pistol.

Hvordan omdanner retsmedicinere selv de mindste spor til reelt bevis, der kan hjælpe med at spore kriminelle? Hvad er de nyeste teknologier, der bruges i dag i retsmedicinske laboratorier? Find ud af det næste.

Indhold

1. Retsmedicinsk historie
2. Retsmedicinsk test
3. Retsmedicinsk maleanalyse og brandstiftelsesundersøgelse
4. Mordundersøgelser

Retsmedicinsk historie

Kurt Hutton/Picture Post/Getty Images
En forsker ved Preston Forensic Science Laboratory fjerner et hår fra en hat, der blev efterladt på stedet for et skyderi i 1940'erne.

Retsmedicinsk historie går tusinder af år tilbage. Fingeraftryk var en af ​​dens første applikationer. De gamle kinesere brugte fingeraftryk til at identificere forretningsdokumenter. I 1892, -en eugeniker (en tilhænger af det ofte fordomsfulde system med videnskabelig klassificering) ved navn Sir Francis Galton etablerede det første system til klassificering af fingeraftryk. Sir Edward Henry, kommissær for Metropolitan Police of London, udviklede sit eget system i 1896 baseret på retningen, flyde, mønster og andre karakteristika i fingeraftryk. Henry Classification System blev standarden for kriminelle fingeraftryksteknikker verden over.

I 1835, Scotland Yards Henry Goddard blev den første person til at bruge fysisk analyse til at forbinde en kugle til mordvåbnet. Kugleundersøgelse blev mere præcis i 1920'erne, da den amerikanske læge Calvin Goddard skabte sammenligningsmikroskopet for at hjælpe med at bestemme, hvilke kugler der kom fra hvilke skalhylstre. Og i 1970'erne, et team af forskere fra Aerospace Corporation i Californien udviklede en metode til påvisning af skudrester ved hjælp af scanningselektronmikroskoper.

Retsmedicinsk laboratoriesikkerhed
En retsmedicinsk opgave involverer brug af en række forskellige kemikalier, som kan være brandfarlig, ætsende og endda eksplosiv hvis den ikke håndteres korrekt. Her er et par tips, som retsmedicinske laboratorier følger for at sikre, at deres medarbejdere forbliver sikre:

• Labs bør have procedurer på plads til brug og bortskaffelse af kemikalier, samt en sikkerhedsplan i nødstilfælde (herunder sikkerhedsbruser og øjenvaskestation).
• Medarbejdere skal være veluddannede i brugen af ​​alle kemikalier, forstå egenskaberne for hvert kemikalie og dets potentiale for at forårsage skade.
• Laboratorieteknikere bør bære det korrekte udstyr - briller for at beskytte mod kemiske stænk og handsker for at beskytte deres hænder.
• Kemiske beholdere skal være korrekt mærket med det korrekte kemiske navn.
• Brandfarlige væsker bør altid opbevares i særlige opbevaringsbeholdere eller et opbevaringsrum. Hvis du lægger disse kemikalier i et køleskab i et almindeligt køleskab, kan det føre til en eksplosion.

I 1836, en skotsk kemiker ved navn James Marsh udviklede en kemisk test for at opdage arsen, som blev brugt under en drabssag. Næsten et århundrede senere, i 1930, videnskabsmand Karl Landsteiner vandt Nobelprisen for at klassificere menneskeblod i sine forskellige grupper. Hans arbejde banede vejen for den fremtidige brug af blod i kriminelle efterforskninger. Andre tests blev udviklet i midten af ​​1900'erne for at analysere spyt, sæd og andre kropsvæsker samt for at gøre blodprøver mere præcise.

Da alle de nye retsmedicinske teknikker dukkede op i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, retshåndhævelse opdagede, at det havde brug for et specialiseret team til at analysere beviser fundet på gerningssteder. Til det formål, Edmond Locard, professor ved University of Lyons, oprettede det første politikriminalitet i Frankrig i 1910. For sit banebrydende arbejde inden for retsmedicinsk kriminologi, Locard blev kendt som "Sherlock Holmes i Frankrig".

August Vollmer, chef for politiet i Los Angeles, oprettede det første amerikanske politikriminalitet i 1924. Da Federal Bureau of Investigation (FBI) første gang blev grundlagt i 1908, det havde ikke sit eget kriminaltekniske laboratorium - det blev først oprettet i 1932.

I slutningen af ​​det 20. århundrede, retsmedicinere havde et væld af højteknologiske værktøjer til rådighed til at analysere beviser fra polymerasekædereaktion (PCR) til DNA-analyse, til digitale fingeraftryksteknikker med computersøgningsmuligheder.

Næste, vi vil se nogle af anvendelserne af disse moderne retsmedicinske teknologier.

Retsmedicinsk test

Retsmedicinske laboratorier kaldes ofte ind for at identificere ukendte pulvere, væsker og piller, der kan være ulovlige stoffer. Der er dybest set to kategorier af retsmedicinske test, der bruges til at analysere lægemidler og andre ukendte stoffer: Formodede test (f.eks. farveprøver) giver kun en indikation af, hvilken type stof der er til stede - men de kan ikke specifikt identificere stoffet. Bekræftende test (såsom gaskromatografi/massespektrometri) er mere specifikke og kan bestemme stoffets præcise identitet.

Australsk føderalt politi via Getty Images
Kriminalteknikere kaldes ofte til at identificere ukendte lægemidler. En skønhedstudent angiveligt forsøgte at smugle mere end 10, 000 amfetamintabletter til Australien.

Farvetest udsætte et ukendt lægemiddel for et kemikalie eller en blanding af kemikalier. Hvilken farve teststoffet vender kan hjælpe med at bestemme den type medicin, der er til stede. Her er et par eksempler på farvetest:

Testtype
Kemikalier Hvad resultaterne betyder
Marquis farve
Formaldehyd og koncentreret svovlsyre
Heroin, morfin og de fleste opiumbaserede lægemidler vil gøre opløsningen lilla. Amfetamin vil gøre det orange-brunt.
Koboltthiocyanat
Koboltthiocyanat, destilleret vand, glycerin, saltsyre, chloroform
Kokain vil gøre væsken blå.
Dillie-Koppanyi Koboltacetat og isopropylamin
Barbiturater vil gøre opløsningen violetblå.
VanUrk
P-dimethylaminobenzaldehyd, saltsyre, Ætanol
LSD vil gøre løsningen blå-lilla.
Duquenois-Levine test
Vanillin, acetaldehyd, Ætanol, chloroform
Marihuana vil gøre opløsningen lilla.

Andre lægemiddeltest omfatter ultraviolet spektrofotometri , som analyserer den måde stoffet reagerer på ultraviolet (UV) og infrarødt (IR) lys. En spektrofotometri udsender UV- og IR -stråler, og måler derefter, hvordan prøven reflekterer eller absorberer disse stråler for at give en generel idé om, hvilken type stof der er til stede.

En mere specifik måde at teste medicin på er med mikrokrystallinsk test hvor videnskabsmanden tilføjer en dråbe af det formodede stof til et kemikalie på et dias. Blandingen begynder at danne krystaller. Hver type medicin har et individuelt krystalmønster, når det ses under et polariseret lysmikroskop.

Gaskromatografi/massespektrometri isolerer lægemidlet fra alle blandemidler eller andre stoffer, der kan kombineres med det. En lille mængde af stoffet injiceres i gaskromatografen. Forskellige molekyler bevæger sig gennem kromatografens søjle med forskellige hastigheder baseret på deres tæthed. For eksempel, tungere forbindelser bevæger sig langsommere, mens lettere forbindelser bevæger sig hurtigere. Derefter trækkes prøven ind i et massespektrometer, hvor en elektronstråle rammer den og får den til at bryde fra hinanden. Hvordan stoffet går i stykker, kan hjælpe teknikerne med at fortælle, hvilken type stof det er.

Hvilke metoder bruger teknikere til at spore hit-and-run køretøjer eller brandstiftere? Find ud af det næste.

Retsmedicinsk maleanalyse og brandstiftelsesundersøgelse

Retsmedicinere kaldes undertiden for at hjælpe med at analysere beviser efter et hit-and-run eller mulig tilfælde af brandstiftelse. De har særlige teknikker til at studere, hvad der ofte er små eller ekstremt beskadigede beviser.

Malingsanalyse

Nogle gange er retsmedicinere nødt til at analysere en malingsprøve - f.eks. hvis der findes en lakchip på kroppen af ​​et hit-and-run offer, og efterforskere forsøger at matche den til et mærke og en bilmodel.

Først, forskerne ser på prøvens udseende - dens farve, tykkelse og tekstur. De undersøger prøven under et polariseret lysmikroskop for at se dens forskellige lag. Derefter kan de bruge en af ​​flere tests til at analysere prøven:

• Fourier transformerer infrarød (FTIR) spektrometri bestemmer typen af ​​maling (kemikalier, pigmenter, osv.) ved at analysere den måde, hvorpå dens forskellige komponenter absorberer infrarødt lys.
• Solvent test udsætte malingsprøven for forskellige kemikalier for at lede efter reaktioner såsom hævelse, blødgøring, curling og farveændringer.
• Pyrolyse gaskromatografi/massespektrometri hjælper med at skelne maling, der har samme farve, men en anden kemisk sammensætning. Malingsprøven opvarmes, indtil den bryder i fragmenter, og adskilles derefter i dets forskellige komponenter.

Brandstiftelse Undersøgelser

For at tænde bål, brandstiftere har brug for et brandfarligt materiale og en accelerator (såsom petroleum eller gas). Brandstiftelsesforskere leder efter disse ting, når de efterforsker gerningsstedet. Fordi alt, hvad der normalt er tilbage af beviserne, er forkullede rester, efterforskerne vil indsamle brandrester og tage det tilbage til retsmedicinsk laboratorium til analyse.

Gary Tramontina/Getty Images
Efterforskere ser gennem resterne af Morning Star Missionary Baptist Church den 8. februar kl. 2006, nær Boligee, Ala. Retsmedicinere vil undersøge brandresterne.

Prøver forsegles i lufttætte beholdere og testes derefter for rester af accelerant væske, der kunne have været brugt til at starte ilden. Dette er de mest almindelige tests udført af retsmedicinske laboratorier under en brandstiftelsesundersøgelse:

• Statisk hovedrum opvarmer prøven, får resten til at skille sig ud og fordampe i toppen, eller "headspace" af beholderen. Denne rest injiceres derefter i en gaskromatograf, hvor den er brudt fra hinanden for at analysere dens kemiske struktur.
• Passivt hovedrum opvarmer prøven, og resten samler sig på en carbonstrimmel i beholderen. Derefter injiceres den opsamlede rest i en gaskomatograf/massespektrometer til analyse.
• Dynamisk hovedrum bobler flydende nitrogengas gennem prøven og fanger remanensen på en absorberende fælde. De fangede forbindelser analyseres derefter ved hjælp af gaskromatografi.

Hvordan analyserer teknikere biologisk bevis som blod, sæd eller olierne efterladt af fingeraftryk? I det næste afsnit, finder vi ud af.

Mordundersøgelser

Mario Villafuerte/Getty Images
En retsmedicinsk analytiker holder
DNA -prøver.

Mordscener kan frembringe et væld af beviser, fra skalhylstre til menneskeblod og hår. Efterforskere samler alle disse beviser, og retsmedicinere analyserer det på forskellige måder, baseret på typen af ​​beviser:

Skudrester :Når en pistol affyres, rester forlader pistolen bag kuglen. Spor af denne rest kan lande på hænderne på den person, der skyder våbnet eller på offeret. Politiet bruger tape eller en vatpind til at løfte rester af hænderne på en formodet skytte. Derefter bruger kriminalteknikeren et scanningselektronmikroskop til at undersøge prøven. Fordi elementer i krudt har en unik røntgensignatur, undersøgelse under elektronmikroskop kan hjælpe med at afgøre, om stoffet faktisk er skudrester. Teknikere vil også bruge dithiooxamid (DTO) , natrium -rhodizonat eller den Greiss test at registrere tilstedeværelsen af ​​kemikalier, der produceres, når en pistol affyres.

Fibre : Infrarød spektrometri/spektroskopi identificerer stoffer ved at føre infrarød stråling igennem dem og derefter registrere, hvor meget af strålingen de absorberer. Det kan identificere strukturen og de kemiske komponenter i forskellige stoffer som jord, maling eller fibre. Med denne teknik, retsmedicinere kan matche fibre, der findes på offerets krop, til dem i et stykke tøj eller møbler.

Fingeraftryk :Fingeraftryk afhænger af det unikke mønster af sløjfer, buer og hvirvler, der dækker hver persons fingerspidser. Der er to typer fingeraftryk. Synlige udskrifter er lavet på et kort, eller på en overflade, der skaber et indtryk, såsom blod eller snavs. Latente udskrifter laves når sved, olie og andre stoffer på huden gengiver fingeraftryk på et glas, mordvåben eller enhver anden overflade, gerningsmanden har rørt. Disse udskrifter kan ikke ses med det blotte øje, men de kan gøres synlige ved hjælp af mørkt pulver, lasere eller andre lyskilder.

En metode, som retsmedicinske laboratorier bruger til at gøre latente udskrifter synlige anvendelser cyanocrylat - den samme ingrediens i superlim. Når det opvarmes inde i et røgkammer, cyanocrylat frigiver en damp, der interagerer med aminosyrerne i et latent fingeraftryk, skabe et hvidt tryk. Teknikere kan også bruge et tryllestavsværktøj, der opvarmer en blanding af cyanocrylat og fluorescerende pigment. Værktøjet frigiver derefter gasser på de latente udskrifter, at reparere og plette dem på papiret. Andre kemikalier, der reagerer med olier i fingeraftryk for at afsløre latente udskrifter, inkluderer sølvnitrat (kemikaliet i sort-hvid film), jod , ninhydrin og zinkchlorid .

Kropsvæsker :En række tests bruges til at analysere blod, sæd, spyt og andre kropsvæsker:

• Sæd:For at teste en prøve for at se, om den indeholder sæd, teknikere bruger sur phosphatase , et enzym fundet i sæd. Hvis testen bliver lilla inden for et minut, det er positivt for sæd. For at bekræfte resultaterne, teknikere ser på farvede dias af prøven under et mikroskop. Pletten farver sædens hoveder rødt og halerne grønne (derfor kaldes testen "juletræspletten").
• Blod:den Kastle-Meyer test bruger et stof kaldet phenolphthalein , som normalt er farveløs, men bliver lyserød i nærvær af blod. En anden blodprøve er luminal , som sprøjtes over et rum for at opdage selv de mindste dråber blod.
• Spyt:The phadebas amylase test bruges til at opdage a-amylase , et enzym i menneskeligt spyt. Hvis der er amylase til stede, et blåt farvestof frigives.

DNA -analyse :DNA er det unikke genetiske fingeraftryk, der adskiller en person fra en anden. Ikke to mennesker deler det samme DNA (med undtagelse af enæggede tvillinger). I dag, retsmedicinere kan identificere en person fra blot et par bittesmå blod- eller vævsceller ved hjælp af en teknik kaldet polymerasekædereaktion (PCR) . Denne teknik kan lave millioner af kopier af DNA fra en lille prøve af genetisk materiale.

For at finde ud af mere om retsmedicinske laboratorier og relaterede emner, besøg vores linkside.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer Bloodstain Pattern Analysis
• Sådan fungerer computerforensik
• Sådan fungerer efterforskning af kriminalitet
• Sådan fungerer fotografering af kriminalitet
• Sådan fungerer fingeraftryk
• Sådan fungerer retsmedicin

Flere store links

• American Academy of Forensic Sciences
• Federal Bureau of Investigation

Kilder

• Biever, Celeste. "Superlimpistol kan fingre bombe mistænkte." NewScientist, 3. maj kl. 2004. http://technology.newscientist.com/article.ns?id=dn4934&print=true.
• Castillo, Fabiola. "Retsmedicinsk kemi - Brug af laboratoriekemikalier til at afsløre fingeraftryk." http://www.buzzle.com/articles/forensic-chemistry-using-laboratory-
  kemikalier, der skal afsløres, fingeraftryk.html.
• Dillon, Hal. "Retsmedicinere:En karriere i kriminalitetslaboratoriet." Occupational Outlook kvartalsvis, Efterår 1999, ss. 2-7.
• Elliott, Master Sgt. Scott. "OSI The Fact-Finders." AIRMAN, Marts 2003, ss. 34-39.
• "Retsmedicinsk center." Energy &Technology Review, Marts 1994, ss. 1-8.
• Retsmedicin illustreret. http://www.bsapp.com/forensics_illustrated/forensic_text_adobe
  /text_unit_9_chemical_analysis.pdf.
• Kluger, Jeffrey. "Hvordan videnskaben løser forbrydelser." Tid, 21. oktober kl. 2002, s. 36.
• McLeod, Vince og Glenn Ketcham. "Kemikaliesikkerhed i det retsmedicinske laboratorium." Kriminalteknisk magasin, Efterår 2004. http://www.forensicmag.com/articles.asp?pid=19.
• "Nye reagenser til udvikling af latente fingeraftryk." National Institute of Justice Update, September 1995.
• New Jersey State Police, Kontor for retsmedicin. "Retsmedicinsk serologi." http://www.state.nj.us/njsp/divorg/invest/criminalistics.html.
• Videnskabelig arbejdsgruppe om DNA -analysemetoder (SWGDAM). Vejledningsdokument til implementering af sundheds- og sikkerhedsprogrammer i DNA -laboratorier. http://www.fbi.gov/hq/lab/fsc/backissu/april2003/swgdamsafety.htm
• Videnskabelig arbejdsgruppe om materialeanalyse. Retsmedicinsk analyse og retningslinjer for sammenligning. http://www.fbi.gov/hq/lab/fsc/backissu/july1999/painta.htm.
• Stehlin, Isadora B. "FDA's retsmedicinske center:Hurtig, Sofistikeret Sleuthing. "FDA -forbruger, Juli/august 1995, ss. 5-9.
• Vognmand, Kim. "FBI -laboratoriet:75 års retsmedicinsk service." Retsmedicinsk videnskabskommunikation, Oktober 2007.
• Westchester Department of Laboratories and Research. "Retsmedicinsk kemi." http://www.westchestergov.com/labsresearch/forensicandtox/forensic/
  kemi/chemmain.htm.
• Wilkinson, TJ, Dale Perry, Wayne McKinney, og Michael Martin. "Fysik og retsmedicin:Synkotronstråling hjælper med at identificere små mængder maling, Narkotika, og fibre fundet på kriminalitet. "Physics World, Marts 2002, ss. 43-46.