Tóm tắt
Phân tích nhiệt quét vi sai (DSC) được sử dụng để nghiên cứu hành vi nhiệt của các mẫu tóc và để xác minh khả năng nhân diện một cá nhân dựa trên các đường cong DSC từ ngân hàng dữ liệu. Các mẫu tóc của các sinh viên và cán bộ từ Học viện Química de Araraquara (UNESP) đã được lấy để xây dựng một ngân hàng dữ liệu. Do đó, việc tìm kiếm một cá nhân đã được xác định bằng cách sử dụng các đường cong DSC từ dữ liệu đã xây dựng.
Giới thiệu
Trong nhiều năm qua, một số kỹ thuật như sắc ký và kỹ thuật hấp thụ, đã được sử dụng thành công để xác định các độc tố trong cơ thể người, như là tích lũy trong mô tóc, tuy nhiên, có một vài nghiên cứu lại sử dụng kỹ thuật DSC. [1, 2, 3]. Mô tóc có đặc tính đặc biệt, kết hợp một số yếu tố nội sinh và cả ngoại sinh từ môi trường, giúp xác định một số trường hợp nhiễm độc như nhiễm độc kim loại nặng, hay sử dụng thuốc [4] và một số thông tin dinh dưỡng từ nạn nhân. Các mô tóc có tính chất theo dõi sinh học [1] bởi vì nó là một hệ thống bài tiết của con người. Theo phương diện này, tất cả sản phẩm bài tiết của quá trình trao đổi chất là protein (80%), nước (15%), lipid (2%) và còn lại là khoáng chất. Dạng xoắn ốc của a-keratin (chất sừng) giúp duy trì cấu trúc của tóc, nằm sâu trong sợi tóc và được tạo ra từ các tế bào protein giàu tyrose và lưu huỳnh. Màu tóc có liên quan đến số lượng melanin, sắc tố có chức năng bảo vệ tóc khỏi ánh sáng, theo phương diện này, tóc sẫm màu có số lượng melanin lớn.
Các kỹ thuật phân tích nhiệt, như Phân tích nhiệt vi sai (DTA) và Phân tích nhiệt quét vi sai (DSC) đã được sử dụng thành công trong việc xác định tính chất và phân loại một số sản phẩm hoặc vật liệu là ngà voi hoặc ngà voi [5]; đất [6]; len [7], v.v.
Mục đích của nghiên cứu này là để xác minh tiềm năng của các kỹ thuật DSC trong việc xác định một cá nhân thông qua mẫu tóc với sự trợ giúp của ngân hàng dữ liệu.
Thí nghiệm
Các mẫu tóc thu được của các sinh viên và cán bộ từ Học viện Química de Araraquara, UNESP, đến từ các nhóm chủng tộc khác nhau (da trắng, da đen và da vàng). Khoảng 100 mg mẫu được lấy từ mỗi người và được chia thành hai phần. Một phần được lưu trữ trong một ngân hàng dữ liệu và phần còn lại đươc sử dụng để phân tích nhiệt. Các mẫu được gửi đến nghiên cứu nhiệt cũng được chia thành hai phần, một phần được rửa bằng dung dịch EXTRAN 5% (v / v) với hệ thống siêu âm và sau đó được lưu trữ trong bình hút ẩm có chứa canxi clorua khan trong khi phần còn lại được lưu giữ không qua xử lý trước đó.
Kết quả và thảo luận
Hình 1: Đường cong DSC từ cùng một nhóm chủng tộc: Ti = 30oC; Tf = 600oC; b = 20 oC/phút; Lưu lượng khí = 100mL/phút;
A) Cá thể Châu Âu tóc nâu; B) Cá thể Châu Âu tóc đen.
Hình 2: Đường cong DSC từ cùng một nhóm chủng tộc: Ti = 30oC; Tf = 600oC; b = 20 oC/phút; Lưu lượng khí = 100mL/phút;
A) Cá thể da vàng; B) Cá thể tóc vàng; C) Cá thể da đen.
Hình 1 và 2 cho thấy các đường cong DSC của các mẫu tóc từ ba chủng tộc khác nhau mà không cần xử lý trước đó. Những đường cong này cho thấy bốn sự kiện nhiệt trong khoảng từ 30 đến 600oC. Sự kiện hấp thụ giữa khoảng 50 và 130oC, với điểm nhiệt nhỏ nhất thay đổi trong khoảng từ 60 đến 80oC, được cho là sư khử nước. Đỉnh cực hấp thụ nhiệt quan sát được ở 230oC, được cho là do sự tan chảy của cấu trúc tinh thể của a-keratin trong tóc[8].
Đường đẳng nhiệt quan sát được ở trên 300oC cho thấy một số sự kiện xảy ra chồng chéo, được cho là do quá trình oxy hóa thành phần hữu cơ trong tóc.
So sánh giữa các đường cong DSC cho thấy rằng không có bất kỳ sự tương đồng liên quan tới chủng tộc. Dù có sự tương đồng lớn, tóc của mỗi cá thể cho thấy đường cong DSC với các đặc điểm riêng biệt.
Hình 3: So sánh giữa tóc đã xử lý và chưa xử lý với EXTRAN trung tính 5%; b = 20 oC/phút; Ti = 30oC; Tf = 600oC; Lưu lượng khí = = 100mL/phút.
A) Cá thể da trắng; B) Cá thể da đen; C) Cá thể tóc đen
Các đường cong DSC của các mẫu tóc đã được xử lý và không xử lý trước đó được thể hiện trong Hình 3. Một sự tương đồng lớn được quan sát thấy trong các đường cong này, tuy nhiên sự tan chảy của các tinh thể a-keratin trong tóc, xảy ra ở nhiệt độ mà lượng melanin không có biến đổi trong cấu trúc cơ bản. Mặc dù có sự tương đồng lớn nhưng những khác biệt nhỏ vẫn được quan sát ở nhiệt độ trên 300oC.
 |
 |
|||||
| Hình 4: So sánh giữa tóc nâu và tóc xám của cùng 1 cá thể; b = 20 oC/phút; Ti = 30oC; Tf = 600oC; Lưu lượng khí = = 100mL/phút. | Hình 5: Các đường cong DSC ẩn danh từ ngân hàng dữ liệu, Ti = 30oC; Tf = 600oC; Lưu lượng khí = = 100mL/phút |
Các đường cong DSC của các mẫu tóc không cần xử lý trước, được lưu trữ trong một ngân hàng dữ liệu, được thể hiện trong Hình 5.
Hình 6: Đường cong DSC trùng khớp của cá nhân ẩn danh từ ngân hàng dữ liệu và một người hiến mẫu;
Ti = 30oC; Tf = 600oC; Lưu lượng khí = 100mL/phút.
Những đường cong này đã xây dưng được để xác minh khả năng xác định một cá nhân có trong ngân hàng dữ liệu, vì tóc của mỗi người cho thấy một đường cong DSC đặc trưng. Một tháng sau khi các mẫu tóc được thu thập và xây dưng dữ liệu, một mẫu từ một người đã được ẩn danh lấy từ ngân hàng dư liệu. Sự trùng khớp của đường cong DSC cho phép xác định người này, thể hiện trong hình 6.
Kết luận
Kết quả thu từ nghiên cứu trên cho thấy các đường cong tóc DSC tóc không cho phép xác định chủng tộc của đối tượng. Mặc dù các đường cong DSC thường có những tương đồng lớn, tóc của mỗi cá nhân, cho thấy những điểm riêng biệt trên các đường cong DSC, cho phép nhận diện một người từ ngân hàng dữ liệu đã xây dựng.
Tài liệu tham khảo
[1] M. T. W. D. Carneiro, C. L. P. Silveira, N. Miebeley, Quim. Nova, 25 (2002) 37.
[2] D. Pozebon, V. L. Dressler and A. J. Curtis, Quim. Nova, 22 (1999( 838.
[3] J. F. Alder, A. J. Samuel and T. S. Wst, Anal. Chim Acta, 87 (1976) 313.
[4] Y. Gaillard, G. Pepin, J. Chromatogr. A. 762 (1997) 251.
[5] F. Burragato, S. Materazzin, R. Curini, G. Ricci, Forensic Sci. Int. 96 (1998) 189.
[6] S. Seta, Forensic Sci. Int. 80 (1996) 109.
[7] A. Riga, Thermochim. Acta, 324 (1998) 151.
[8] J. Cao, Thermochim. Acta, 335 (1999) 5.
**************************************************************************
Để được tư vấn và biết thêm thông tin chi tiết, xin vui lòng liên hệ:
Công ty TNHH Sao Đỏ Việt Nam
Email: info@redstarvietnam.com
