[물리학이야기]생활속 물리현상 - 지문채취, DNA 추출, 혈흔검사 4부

현장 지문 채취방법

 

1. 현재 지문의 채취법

현재지문이 먼지에 인상된 경우 사진촬영, 전사판에 의한 방법, 실리콘 러버에 의한 방법 사용. 혈액으로 인상된 지문의 경우 사진촬영 방법, 전사판에 의한 채취방법 사용

 

2. 잠재 지문의 채취법

잠재지문 채취할 때는 먼저 그것을 육안으로 식별할 수 있도록.

 

① 고체법 : 분말법이라고도 하며 미세한 분말을 지문이 인상되었다고 생각되는 물체에 도포해서 분비물 부착시켜 잠재지문 검출하는 방법. 주로 표면이 비교적 편편하고 매끄러우며경질의 물체상에 유류된 잠재지문 채취 적당

 

② 액체법 : 지두의 분비물 중의 염분, 단백질 등에 화학적 반응 일으켜서 지문 검출 방법

 

③ 기체법 : 옥도가스 사용하여 잠재지문의 지방분에 작용시켜 다갈색으로 착색시켜 지문 검출 방법.

 

④ 강력순간접착제법 : 접착제의 증기에 의한 화학반응 이용

 

⑤ 오스믹산 용액법 : 오스믹산의 증기에 의한 화학반응 이용하여 지문 검출

 

⑥ 강력순각접착제법 및 오스믹산 용액법은 고체법, 액체법 및 기체법으로 지문현출이 불가능한 습기있는 지류, 장기간 경과된 문서, 화장지류, 과일류, 각종 테이프류, 피혁류, 스티로폴류, 나뭇잎사귀 등에서도 지문현출이 가능하다는 장점. 유리시험관에 넣을 수 없는 대형물체에 부착된 지문은 현출이 불가능하다는 단점

 

⑦ 진공금속지문채취기 : 범죄현장의 증거물을 장비의 진공통에 넣고 진공상태에서 금과 아연을 증발시켜 증거물에 입힘으로써 유류지문을 현출하는 방법

매끈하고 흡수성이 없는 표면, 폴리에스테르 재질 등의 플라스틱류, 카메라 필름이나 사진, 매끈한 천, 가죽이나 비닐, 고무 등에 효과적. 접착제 보다 효과가 크고 오래된 지문도현출이 가능

 

DNA 추출

1. DNA로 어떻게 범인을 알아맞히느냐?

머리카락, 피, 침 등에 있는 세포를 바탕으로 그 DNA가 피해자의 것인지 범인의 것인지를 분석한다.

2. DNA를 분석하는 방법

사람의 DNA는 한 쌍의 대립유전자(allele)로 구성되어 있다. 하나는 아버지에게서 하나는 어머니에게서 받게 되어있는데, 그 유전자 중 일부에서 기능상 이상은 없지만(극히 일부분 기능의 이상을 초래하는 경우도 있다.) 구성이 조금은 다른 부분이 존재하게 된다. 이러한 것을 염기 다형성이라고 한다. 

염기 다형성의 종류에는 하나의 염기(A,G,T,C)가 다른 염기로 치환되어 있는 다형 성(SNP), 한 개에서 네 개까지의 염기가 반복된 횟수가 다른 다형 성(Microsatellite region 이라고 불린다.) 등이 있다. 이 중 Microsatellite region 의 다 형성을 판별하기 위한 도구가 되는 것이 DNA marker 인데 이 DNA marker는 Microsatellite region 을 증폭하기 위한 primer이다. 

DNA marker를 이용하여 다 형성이 있는 부위를 증폭한 후 증폭된 크기를 비교함으로써 다 형성을 분석하게 된다 (크기의 비교는 acryl amide gel이나 genes can 등의 방법을 이용). 이러한 Maker를 이용한 다형 성 분석은 친자확인, 가족간 질병의 유전성향, 장기이식 등을 위한 개인식별등에 사용된다. 

동물과 식물, 그리고 미생물의 DNA 추출 방법이 다른데, 이는 각 세포들의 구조와 밀접한 관련이 있다. 예컨대 식물과 일부 미생물에서는 세포막과 함께세포벽이 존재하지만, 동물 세포는 세포벽을 갖고 있지 않다. 또한 세포의 핵의 존재 유무에 따라서도 얻고자 하는 DNA의 추출 방법이 달라진다.

그래서, DNA의 추출 방법은 얻고자 하는 DNA의 종류, 존재하는 위치에 따라서 달라진다. 예컨대, 동물 세포에서 genomic DNA를 얻고자 한다면 세포막과 함께 핵막도 제거 하는 과정이 필요하다. (genomic DNA는 핵 안에서 존재하기 때문.) 반대로, plasmid DNA를 얻고자 한다면 핵막을 제거해서는 안된다. plasmid DNA는 세포질에서 존재하게 되는데, 핵막을 제거하여 genomic DNA와 plasmid DNA가 섞이면 안되기 때문이다.

혈흔 검사

범죄 현장에 있는 흉기나 피해자의 옷 따위에 묻은 혈흔을 과학적으로 조사하는 일.

1. 혈흔 검사 순서

① 육안적으로 혈흔부착 여부 빛 부착 형상 등을 관찰한다.

② 혈흔으로 의심가는 부위에 대하여 과연 혈흔인가를 증명하는 혈흔예비시험, 혈흔확인시험을 실시한다.

③ 혈흔이 증명되면, 사람의 혈흔인가를 증명하는 인혈증명시험을 실시한다.

④ 사람의 혈흔으로 증명되면 혈액형 검사 및 유전자 검사를 실시한다.

2. 혈흔 예비시험

1) 루미놀 시험

육안으로 혈흔이 발견되지 않는 증거물의 경우 시행한다.

루미놀 시약을 만들어 분미기에 넣어 증거물에 분무한다.

미리 만들어 놓으면 시약의 효능이 떨어지기 때문에 항상 필요시에 즉시 만들어 사용한다.

루미놀 용액 중에 과산화수소수가 혈흔의 혈색소와 접촉이 되면 산소가 유리되며, 이 산소는 루미놀을 산화시킴으로써 캄캄한 장소에서 형광의 빛을 보이게 된다.

이 시험은 혈액이 1만~2만배정도 희석되어도 검출이 가능하다.

루미놀 형광발광은 혈흔이 아닐 경우에도 양성반응을 나타낼 수 있으니 주의를 요한다.(루미놀 시약은 시약 자체가 발광을 하는 성질이 있다.

화학섬유의 종류에 따라 혈흔이 없음에도 불구하고 형광발광을 나타내는 천이 있기 때문에 상당한 주의를 요한다.

금속 종류로는 동판, 놋그릇 등에서, 식품 종류로는 무즙, 고구마즙, 우유, 커피 등, 화학약품으로는 무수탄산소다, 무수아유산소다, 유산동, 유산제1철, 유산제2철, 염화제1철, 염화제2철, 유산니켈, 초산코발트, 과망간산칼륨, 적혈염 등에서 혈흔과 유사한 형광발광을 나타낸다. )

-시약의 제법

루미놀(luminol) 1g, 무수탄산나트륨(sodium carbonate anhydrous) 50g

30%과산화수소(hydrogen peroxide) 150ml, 증류수 1000ml

2) 무색 마라카이트 록 시험

육안으로 혈흔모양의 물질이 관찰되는 증거물의 경우 시행한다.

의문의 물질을 채취하여 백색 종이 위에 놓고 무색 마라카이트록 시약을 떨군다.

혈흔이라면 혈흔의 혈색소의 작용으로 이 시약이 과산화수소수에 의해 산화되어 초록색을 나타낸다.

혈액이 약 1만배 정도 희석되어도 검출이 가능하다.

-시약의 제법

무색 마라카이트 록(leuco malachite green) 1g

빙초산(acetic acid) 100ml, 증류수 150ml

위 시약을 혼합하여 용해시킨 다음, 과산화수소수를 4:1 용량으로 혼합하여 사용한다.

3) 벤지딘 시험

육안으로 혈흔 모양의 반흔이 보일 때 벤지딘(benzidin) 시약을 떨군다.

혈흔의 경우 혈색소의 촉매작용으로 과산화수소수의 발생기 산소가 유리되어 벤지딘을 산화, 청색으로 변색시킨다.

혈액이 약 20만배 정도 희석되어도 검출이 가능하다.

다만, 혈흔이 아닌 타물질에도 반응하는 비특이적인 반응이 많이 나타나므로 최근에는 벤지딘 시험법의 사용이 줄어들고 있다.

3. 인혈 증명 시험

혈흔이 증명된 다음에는 사람의 혈액 여부를 면역학적 방법으로 증명한다.(사람 혈액을 토끼에 면역해서 항사람 면역혈청을 만든다. 이 면역혈청은 사람 혈액에만 선택적으로 반응하는 특성이 있다.)

침강반응(precipitin reaction)중층법, 한천 겔 면역확산법(agar gel immunodiffusion test), 피브린(fibrin)평판법(현재 거의 사용하지 않음) 등을 실시하면 사람혈액 여부를 용이하게 증명할 수 있다.

1) 침강반응(precipitin reaction) 중층법

사람혈청(또는 혈색소)을 토끼에 면역하여 만든 항 사람 혈청(또는 혈색소) 면역혈청을 소형 시험관에 넣고, 그 위에 농도 1,000배가 되게 희석한 혈흔 추출액을 중층시킨 다음, 그 경계면을 관찰하여 백색의 침강대가 형성되었을 경우, 사람 유래의 혈흔으로 판정한다.

2) 한천 겔 면역확산법

한천을 부어 만든 평판위에 일정한 간격으로 홈을 파고 혈흔 추출액과 항사람 혈청(또는 혈색소) 면역혈청을 주입시키면 한천 겔을 따라 확산되어 서로 만나는 경계부위에서 백색의 침강선을 형성하면 사람 유래 혈흔으로 판정하는 시험법이다.

 

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