化学

犯罪捜査の基本!指紋捜査の方法

どうもこめやんです。

私は決してもしも犯罪を犯したときのために警察の手口を追っているわけではありません。

犯罪捜査レベルの向上に科学が関わっていることを紹介したいだけです。

今回は犯罪捜査の基本である「指紋捜査」についてです。

最近ではスマートフォンや銀行口座、などロック解除に指紋が使われているところをいたるところで見ることができますね

それほど指紋というものは個人特定に使えるということです。

指紋が犯罪捜査に使える理由

指紋はひとそれぞれみんな異なっていて、生まれてから死ぬまで変化しないという特徴があります。そのために、昔から個人認証のための手段として使われてきました。

江戸時代においても契約などで拇印が使われていたそうです。

明治時代から警察で指紋を犯罪捜査に使い始めたと言われています。

指紋捜査に使われる手法

現在の指紋捜査では、指紋鑑定基準に基づいて検査されていて「12点の特徴点が一致する指紋は同一の人の指紋である」としています。

犯罪捜査において、指紋は有力な候補です。一方で対策もしやすいですが、突発的な犯罪においては、指紋も残りやすいでしょうから、やはり重要そうですね

犯行現場に残された指紋のうち、そのままでは識別不可能な指紋のことを「潜在指紋」といいます。

指紋がなぜ、検査可能になるかというと、指紋が残るからです。なぜ指紋が残るかというと指に残っている手汗、脂肪分が付着するためです。

したがって指紋捜査では、この汗や脂肪分を何らかの方法を使って目に見える形で浮かび上がらせる方法をとるわけです。

大きく分けて2つの方法があります。

1.粉末を用いた物理的方法

2.化学反応を用いた方法

です。

粉末を使った物理的指紋捜査法

指紋の汗や脂はそれがついていない部分と比べて、粉末が付着しやすいことを利用します。

指紋捜査といったら、鑑識官が粉末をぱふぱふつけている場面を想像するかもしれません。

このときに用いられる粉末はアルミニウム粉末カーボンブラック(黒鉛)粉末などを複数混合させた粉末をもちます。この方法ははっきりと指紋が残りやすい部分では効力を発揮しますが、凹凸面が多い部分など素材によって検出は難しくなります。

逆にいえば、潜在指紋が付着した物体の素材や性状によって用いる検出法はことなるということです。

化学反応を利用した潜在指紋捜査法

1.シアノアクリレート法

シアノアクリレートは一般的に瞬間接着剤として使われている素材です。シアノアクリレートは水分と反応することによって重合して硬質化する物質です。シアノアクリレート法が適している場面は、「非多孔質表面上に残された指紋」です。ガラスや光沢プラスチックなどつるつるしている面に対しては、付着した指紋汗は多孔質と比べて付着物体に吸収されにくく比較的長期間残ります。シアノアクリレートはこの付着して残った水分と反応して固定化することができます。この固定化された指紋をさらに見やすくするために、ユーロピウム錯体、4-ビフェニルカルボン酸、p-アミノ安息香酸、p-アミノアセトフェノンなどの発光剤が用いられています。

Misner, A., J. Watkin, and D. Wilkinson. “TEC-A New-Fluorescent Fingerprint Dye.” (1993).

2.ニンヒドリン法

多孔質表面では指紋中に含まれる微量アミノ酸を検出する方法が多用されます。特にニンヒドリンは簡便で安価であることから昔から使われています。ニンヒドリンはアミノ酸と反応してルーへマンパープルと呼ばれる紫色色素を生成するためこれを検出します。

反応機構はシンプルな反応ですが意外と長いですね。ルミノールの脱水からケトンに対してアミノ酸のアミンが攻撃して、脱炭酸後、イミンの加水分解、アルデヒドの生成から生じたアミンが再度ルミノールと反応して二量体になるというような経路をたどります。

3.塩化亜鉛、塩化インジウムを用いる蛍光検出

紙などの多孔質材料への指紋の付着はニンヒドリンが安価かつ簡便でよく使われています。ニンヒドリンで固定化された指紋は紫色の色素なので、濃い色、黒や茶、紫色の素材に付着した指紋は見にくくなってしまいます。そこでより高感度に検出するために、蛍光として指紋自体を光らせる手法が使われます。暗闇で光で浮かび上がれば見やすいですよね?

塩化亜鉛はニンヒドリンによって浮かび上がった紫色素(ルーへマンパープル)と蛍光錯体という蛍光を発する錯体を形成します。とくに三塩化インジウムを用いたときに蛍光が強くなるという実験結果があります(参考1)。

さらにニンヒドリンを5-メトキシニンヒドリンに変えることによって更に蛍光を強くすることができます(参考2)。

1. Menzel, E. Roland, Richard A. Bartsch, and J. L. Hallman. “Fluorescent metal-Ruhemann’s purple coordination compounds: applications to latent fingerprint detection.” Journal of Forensic Science 35.1 (1990): 25-34.
2. 高津正久, et al. “三塩化インジウムによるニンヒドリン, 5-メトキシニンヒドリン検出指紋の高感度蛍光化について.” 日本鑑識科学技術学会誌 5.1 (2000): 23-32.

指紋認識においても蛍光が役立つ!

なにか見えにくいものを検出するという方法を開発するときはだいたい、見えないモノ→色をつける→光らせるというような方法をたどることが多いんでしょうか?

今回紹介した方法は実際に警察でも使っているようです。ニンヒドリン以外にも1、8ージアザフルオレンー9ーオン(DFO)やインダンジオン類を用いる方法など様々な方法が開発されています。それだけ、指紋検出が犯罪捜査に重要でよく用いられるということを意味しているということでしょうか。

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こめやん
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こめやんは理学博士です!化学の面白さと学ぶメリットを少しでも伝えるために日々頑張ります! ツイッターにて疑問点や依頼などを募集しています! 論文の和訳やレポートのチェックなどでもお気軽にお待ちしております