Ứng dụng Kính hiển vi huỳnh quang Raman đồng tiêu trong điều tra pháp y
1. Giới thiệu
Điều tra pháp y thường nghiên cứu những mẫu vật chứng siêu nhỏ và thường phải phân tích bằng nhiều kỹ thuật phức tạp. Kính hiển vi huỳnh quang Raman đồng tiêu (Confocal Raman and Photoluminescence Microscopy) có thể đáp ứng được khi nghiên cứu các mẫu như trên.
Kỹ thuật về kính hiển vi không phá hủy mẫu và không tiếp xúc với mẫu đều có thể phân tích được và đặc biệt là không cần chuẩn bị mẫu. Kết quả thu được từ kính hiển vi này có thể cung cấp các thông tin về hóa học và không gian của các thành phần trong mẫu.
Trong APPLICATION NOTE này sẽ mô tả chi tiết ứng dụng của kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang để phân tích trong các phòng thí nghiệm pháp y.
2. Phương pháp và vật liệu
Tất cả các thí nghiệm đều được tiến hành với 2 model kính hiển vi RMS1000 và RM5. Cả 2 model này đều là kính hiển vi đồng tiêu và có thể tạo bước sóng kích thích đáp ứng được tất cả các phép phân tích dùng trong khoa học pháp y.
Hình 1: Kính hiển vi Raman RMS1000 và RM5
Model kính hiển vi RM5 sở hữu nguồn 3 laser và model kính hiển vi RMS1000 có đến 5 nguồn laser tích hợp bên trong. Ngoài ra có thể gắn thêm nguồn laser bên ngoài khi cần.
Với 3 nguồn laser 532 nm, 638 nm, 785 nm tương ứng với loại cách tử phù hợp với cả 2 model 5 cách tử điều khiển hoàn toàn bằng máy tính. Sử dụng bản đồ màu giả (false colour) với phần mềm “Ramacle” của model RM5 và RMS1000 để nghiên cứu các thành phần và sự phân bố trong mẫu.
3. Dấu vân tay
Dấu vân tay được biết đến là phương pháp hiệu quả nhất để nhận diện một người. Nó còn có thể cung cấp thông tin nhận biết các vết tích hóa học còn sót lại. Khi ai đó để lại dấu vân tay, chúng thường có dính theo chất nhờn có trên da. Thêm vào đó một lượng nhỏ chất rắn có thể bị bám vào dấu vân tay. Chúng giúp chúng ta biết được người đó có thể đã mới cầm hoặc chạm vào đồ vật gì trước đó.
Điều tra dấu vân tay như một cách để tìm ra dấu vết của các chất cấm như thuốc nổ hoặc các loại thuốc. Để chứng minh cho điều này, các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm đã xử lý một lượng nhỏ paracetamol nghiền mịn và rắc lên dấu vân tay một ít bột nhôm. Đối với mắt thường thì không phát hiện ra bất kỳ dấu bột gì trên tay của các nhà khoa học. Dấu vân tay đã được đặt dưới kính hiển vi RM5 trang bị thêm laser với bước sóng 785 nm để khảo sát.
Hình 2: Bản đồ Raman của dấu vân tay có chứa bột nhôm và vết paracetamol. Bản đồ Raman được thể màu bản đồ nhiệt với khu vực màu đỏ có chứa paracetamol. Những khu vực màu xanh dương không chứa paracetamol đo ở cường độ Raman khoảng 90 cm-1.
Hình 2 cho thấy những thứ khác với mắt thường có thể nhìn thấy. Chúng ta có thể thấy được sự hiện diện của những hạt siêu nhỏ trên dấu vân tay (màu đỏ). Kính hiển vi Raman cho phép điều tra viên thấy được dấu vết của những hạt này và nhận biết chúng là chất gì. Từ phổ Raman thu được khi quét mẫu vân tay trên có thể dễ dàng nhận biết được paracetamol bằng cách so sánh những phổ thuốc trong thư viện phổ (Hình 3). Nguyên tắc này có thể áp dụng tương tự để nhận biết vết của các loại thuốc và chất nổ trên dấu vân tay sót lại tại hiện trường.
Hình 3: Phổ Raman của dấu vân tay và phổ tham khảo của paracetamol.
4. Sự giả mạo và quang phổ huỳnh quang
Một trong những mối quan tâm trong điều tra pháp y là kiểm tra giả mạo. Kiểm tra chữ ký, các con số, màu nhuộm đặc biệt trên các vật dụng như tấm chi phiếu và tiền giấy rất quan trọng khi muốn xác định độ tin cậy của chúng. Màu nhuộm và mực in thông thường có bản chất huỳnh quang, điều đó có thể gây khó khăn cho kính hiển vi Raman. Tuy nhiên kính hiển vi Raman của hãng Edinburgh Instruments có thể đo được cả quang phổ huỳnh quang và thu thập các thông tin cần thiết.
Model kính hiển vi RM5 có thể dễ dàng lên cấu hình để đo bản đồ huỳnh quang cũng như bản đồ Raman. Quang phổ huỳnh quang thường có dải phổ rộng hơn Raman. Trong phổ huỳnh quang thường chỉ quan sát được một hoặc hai đỉnh không nhiều đỉnh hẹp như trong phổ Raman.
Để đo được toàn toàn quang phổ huỳnh quang cần tấm cách tử có mật độ rãnh thấp, ngược lại cách tử có mật độ rãnh cao được sử dụng trong thiết lập bản đồ Raman. Bởi vì khi tăng độ phân giải phổ cần phải giải quyết những đỉnh phổ hẹp hơn. Một nguồn laser yếu hơn được sử dụng để tránh làm nhiễu đầu dò khi đo quang phổ huỳnh quang. Bởi vì quang phổ huỳnh quang có cường độ cao hơn nhiều so với tán xạ Raman.
Hình 4: a) Tiền bảng Anh của ngân hàng Clydesdale phát hành, b) Bản đồ huỳnh quang của một khu vực trên tờ tiền
5. Phân tích tài liệu
Liệu một tài liệu nào đó đã bị thay thế hoặc sửa đổi? Đó là một câu hỏi rất phổ biến đối với cảnh sát, hải quan hoặc các nhà lịch sử học. Rất khó khăn khi phân tích mực in của tài liệu với phương pháp pháp y thông thường như sắc ký mà không phá hủy mẫu. Dưới đây là một ví dụ của tài liệu số 8 đáng ngờ. Nó có phải là số 8 hay nó đã được chỉnh sửa.
Kính hiển vi Raman RM5 với nguồn laser 638 nm công suất 0.1% đã được dùng để phân tích mẫu tài liệu trên. Từ kết quả thu được cho thấy mực bút bi có độ phát quang cao, do đó chúng ta đo bằng quang phổ huỳnh quang thay vì phổ Raman.
Hình 5: Bên trái-hình ảnh trắng đen của mẫu, bên phải- bản đồ huỳnh quang màu giả (false-colour).
Như hình số 5 bên trái, số 8 được quét bằng hình ảnh trắng đen cho thấy có vẻ như nó là thật khi quan sát bằng mắt thường hoặc thậm chí dùng kính hiển vi. Tuy nhiên bản đồ huỳnh quang trong hình số 5 bên phải cho thấy rõ ràng có hai loại mực in khác nhau dựa vào bước sóng đỉnh khách nhau của chúng.
Hình 6: Quang phổ huỳnh quang đo được từ các vùng đỏ và xanh trên bản đồ
Hình số 6 thể hiện phổ huỳnh quang đo được từ các vùng đỏ và xanh trên bản đồ huỳnh quang. Chúng ta có thể thấy từ bản đồ huỳnh quang mực in màu xanh được dùng để chỉnh sửa số 3 thành số 8 cho thấy vị trí đỉnh phổ huỳnh quang khác nhau.
6. Kết luận
Bài APPLICATION NOTE này trình bày những ứng dụng cửa kính hiển vi Raman đồng tiêu trong phân tích pháp y với 2 model Kính hiển vi Raman RMS1000 và RM5.
Đầu tiên, kính hiển vi RM5 được sử dụng để chứng minh kính hiển vi đồng tiêu có thể đạt được độ phân giải không gian rất cao cho phép phát hiện các vết còn sót lại trên dấu vân tay.
Khả năng thiết lập bản đồ huỳnh quang với kính hiển vi Raman của Edinburgh Instruments có thể dùng trong điều tra tài liệu khi điều tra giấy tờ giả mạo. Khả năng phân tích các chất hóa học và khảo sát sự phân bố không gian của kính hiển vi huỳnh quang Raman đồng tiêu rất phù hợp trong các phòng thí nghiệm pháp y.
Việt Nguyễn là đại diện của Hãng Edinburgh Instruments (Anh) tại Việt Nam.
Tham khảo link sản phẩm hãng Edinburgh Instruments tại đây: https://vietnguyenco.vn/thuong-hieu/edinburgh-anh/
Một số model phổ biến kính hiển vi Raman của hãng Edinburgh Instruments:
https://vietnguyenco.vn/san-pham/kinh-hien-vi-raman-rm5/
Quý khách có nhu cầu tư vấn, vui lòng liên hệ:
| CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI – DỊCH VỤ – KỸ THUẬT VIỆT NGUYỄN | |
| Địa chỉ | VPHCM: số N36, đường số 11, P. Tân Thới Nhất, Q.12, Tp. Hồ Chí Minh
VPĐN: Số 10 Lỗ Giáng 5, phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, Tp. Đà Nẵng VPHN: 138 Phúc Diễn, P. Xuân Phương, Q. Nam Từ Liêm, Tp. Hà Nội |
| Hotline | PHÒNG MARKETING – TRUYỀN THÔNG:
• 0817 66 33 00 (Mr. Hiếu) – E: hieu@vietnguyenco.vn • 0832 66 44 00 (Mr. Tuyến) – E: tuyen.nguyen@vietnguyenco.vn |
| info@vietnguyenco.vn | |
| Website | https://www.vietcalib.vn| https://www.vietnguyenco.vn |
