Dołącz do czytelników
Brak wyników

Laboratorium , Otwarty dostęp

30 czerwca 2022

NR 51 (Lipiec 2022)

Czy to jest krew? Mała kryminalistyka

0 192

Nieodżałowany Herkules Poirot w jednej z nich stwierdza, że:
Zabójstwo pozostaje zabójstwem bez względu na to, czy je popełniono wczoraj, czy przed szesnastu laty.
Agatha Christie, Pięć małych świnek, tłum. I. Kulczycka-Dąmbska

Nie można odmówić temu racji. Skąd jednak możemy wiedzieć, czy w rzeczywistości doszło do morderstwa, czy dana sytuacja była tylko nieszczęśliwym wypadkiem? Wtedy rozpoczyna się śledztwo…
Jedną z najważniejszych spraw jest stwierdzenie obecności krwi na miejscu zbrodni, na przedmiotach mogących być jej narzędziami albo należących do podejrzanego. Współczesny śledczy ma jednak w zanadrzu więcej pomocnych metod, niż mógłby śnić bohater z kart powieści Pani Christie. Jedną z nich jest technika wykrywania obecności nawet bardzo małych ilości krwi oparta na właściwościach chemiluminescencyjnych specyficznych substancji.

POLECAMY

Doświadczenie

Chemiluminescencję możemy określić jako zjawisko, podczas którego dochodzi do emisji promieniowania elektromagnetycznego – głównie z zakresu światła widzialnego, ale wiele definicji dopuszcza tu także promieniowanie nadfioletowe i podczerwone – w wyniku specyficznych reakcji chemicznych. Powstające wtedy produkty istnieją w termodynamicznie nietrwałym stanie wzbudzonym, by przejść następnie do stanu podstawowego o niższej enrgii, a jej różnica jest oddawana do środowiska (bezpośrednio lub za pośrednictwem innych cząsteczek) w formie światła [2].
Wiele substancji wykazuje zdolność do chemiluminescencji, między innymi lucyferyna z lucyferazą (co wykorzystują na przykład chrząszcze z rodziny świetlikowatych Lampyridae), biały fosfor, singletowa odmiana tlenu, lofina, układ pirogalol-formaldehyd, polifenole z zielonej herbaty, siloksen Wöhlera będący ciekawym związkiem krzemoorganicznym i wiele innych.
Wydajnym chemiluminoforem jest luminol C8H7N3O2, czyli hydrazyd kwasu 3-aminoftalowego (rys. 1). Luminol w warunkach normalnych ma zwykle postać drobnokrystalicznego proszku, o barwie od kremowej, przez żółtawą aż do jasnobrązowej [3].
 

Rys. 1. Wzór strukturalny luminolu


Co ciekawe, w odpowiednich warunkach luminol może umożliwiać wykrycie nawet bardzo niewielkich ilości krwi, czy raczej zawartego w erytrocytach czerwonego barwnika oddechowego, jakim jest hemoglobina.
Aby przygotować odczynnik poz­walający na wykrywanie krwi, potrzebujemy jeszcze jedynie wodorotlenek potasu KOH (lub sodu NaOH) i nadtlenku wodoru H2O2 o stężeniu 3%, czyli najzwyklejszej wody utlenionej dostępnej w aptekach.
Przystępując do doświadczenia, musimy w objętości około 20 cm3 wody destylowanej rozpuścić kilka granulek wodorotlenku potasu – ilość nie jest krytyczna. Następnie do zalkalizowanego roztworu dodajemy odrobinę luminolu – porównanie z łebkiem od zapałki niech będzie wskazówką, jak niewielka ilość tej substancji jest potrzebna (fot. 1).
 

Fot. 1. Ilość luminolu potrzebna do przygotowania roztworu


Warto zaznaczyć, że luminol bardzo słabo rozpuszcza się w czystej wodzie, a znacznie lepiej w roztworze zasady. Do roztworu dodajemy następnie 5 cm3 nadtlenku wodoru w postaci wody utlenionej. Gotowy odczynnik jest prawie bezbarwny, ma jedynie bardzo delikatny żółty odcień (fot. 2).
 

Fot. 2. Odczynnik do wykrywania krwi


Tak przygotowany odczynnik jest niestety nietrwały i musi zostać dosyć szybko zużyty – najlepiej maksymalnie w ciągu kilku godzin. Alkaliczny roztwór luminolu możemy przechowywać dłużej w ciemności i w lodówce, ale w takim przypadku nadtlenek wodoru musimy do niego dodać bezpośrednio przed wykorzystaniem.
Chcąc wypróbować odczynnik, natrafiamy na problem, ponieważ jest w tym celu potrzebna krew. Chciałbym w tym miejscu przestrzec przed wykorzystaniem nawet niewielkich próbek krwi o nieznanym pochodzeniu, ponieważ mogą one stanowić czynnik zakaźny. Dobrym i bezpiecznym sposobem jest wykorzystanie suszonej krwi zwierzęcej – np. wieprzowej – dostępnej w handlu i wykorzystywanej np. przez wędkarzy do zanęcania ryb. Fotografia 3 przedstawia wyizolowaną i suszoną hemoglobinę bydlęcą wykorzystaną w moich doświadczeniach.
 

Fot. 3. Suszona hemoglobina


Przelejmy nieco naszego odczynnika do niewielkiej zlewki i dodajmy do niego kroplę krwi lub szczyptę suchego preparatu (krwi suszonej lub izolatu hemoglobiny). Jak widać na fot. 4A izolat unosi się na powierzchni płynu – możemy jedynie zauważyć delikatne pienienie się roztworu z powodu wywiązywania się tlenu w wyniku rozkładu nadtlenku wodoru.
W ciemności jednak z łatwością zauważymy, że roztwór w kontakcie z substancją zawierającą hemoglobinę zaczyna wyraźnie świecić na piękny, niebieski kolor (fot. 4B). Jeśli płyn zamieszać, to efekt staje się jeszcze bardziej widowiskowy, ponieważ cała objętość roztworu rozbłyskuje jasnym światłem (fot. 5).
 

Fot. 4. Reakcja ujawniająca obecność krwi: A – na świetle, B – w ciemności

Opisaną reakcję rzeczywiście wykorzystuje się jako wstępny test obecności krwi na miejscu domniemanej zbrodni lub w odniesieniu do konkretnych narzędzi. Robi się to przez spryskanie roztworem obszaru lub przedmiotu będącego obiektem zainteresowania. Obserwacji nie dokonuje się gołym okiem z racji faktu, że emitowane sygnały świetlne mogą być zbyt słabe – pomocą są tu fotografie o wydłużonym czasie naświetlania.
 

Fot. 5. Efekt po zamieszaniu


Opisana metoda ma jednak wiele ograniczeń. Aby poznać jedno z nich, a także sposób, jak je przezwyciężyć, musimy przygotować prostą symulację sytuacji z miejsca zbrodni. W tym celu na kartce czystego papieru w określonym miejscu rozetrzyjmy nieco świeżej lub suszonej krwi albo izolatu hemoglobiny, a tuż obok np. nieco płynu wyciśniętego z korzenia pietruszki zwyczajnej Petroselinum crispum lub chrzanu pospolitego Armoracia rusticana. Papier należy potem wysuszyć w temperaturze pokojowej, najlepiej z dala od bezpośredniego oświetlenia światłem słonecznym. Oba miejsca na kartce oznaczmy za pomocą okręgu narysowanego ołówkiem, jak to widać na fot. 6.
 

Fot. 6. Test specyficzności odczynnika: a – plama roztartej hemoglobiny, b – plama wyciągu z korzenia pietruszki; u góry – na świetle, przed spryskaniem roztworem, u dołu – w ciemności po spryskaniu roztworem (ISO400, czas ekspozycji: 5 s)


Jak widać, po spryskaniu roztworem odczynnika w ciemności możemy zauważyć, że rzeczywiście plama roztwartej krwi (hemoglobiny) zaczyna świecić. Co ciekawe, okazuje się, że także substancje chemiczne zawarte w wyciągu z korzenia pietruszki mają taką samą właściwość katalizowania reakcji chemiluminescencji luminolu. Niestety, chemiluminescencji powodowanej przez składniki krwi nie można odróżnić w ten prosty sposób od świe...

Artykuł jest dostępny w całości tylko dla zalogowanych użytkowników.

Jak uzyskać dostęp? Wystarczy, że założysz bezpłatne konto lub zalogujesz się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałow pokazowych.
Załóż bezpłatne konto Zaloguj się

Przypisy