荧光纳米材料在唇印可视化检测中的研究进展

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.240358

摘要/Abstract

摘要：

近年来，荧光纳米材料应用于唇印可视化检测领域日益增多，由此衍生出了唇印荧光纳米显现可视化技术，该技术具有高灵敏度、高分辨率、高稳定性、强烈荧光性能和高生物相容性等特点。因此，本综述从显现材料和效果评价方面详细总结了唇印荧光纳米可视化检测中国内外的研究进展和热点内容。在显现材料方面，重点介绍了基于普通有机荧光染料、荧光碳纳米粉末和稀土发光纳米材料的唇印可视化检测分析应用；在显现效果评价方面，从对比度、灵敏度、选择性和毒害性分析了荧光纳米材料唇印可视化检测的效果评价方法，并归纳了显现效果的影响因素。最后，对唇印荧光纳米可视化检测未来发展方向提出了全新展望：致力于制备复合型荧光材料；解决唇印可视化检测中DNA无损提取技术；提升唇印证据价值。

关键词: 唇印可视化检测, 荧光材料, 纳米材料, 稀土, 显现效果

Abstract:

In recent years， the application of nano-fluorescent materials in the field of lip print visual detection has been increasing， leading to the development of lip print fluorescence nano-visualization technology.This technology has the characteristics of high sensitivity， high resolution， high stability， strong fluorescence performance， and high biocompatibility. Therefore， this review provides a detailed summary of the research progress and hot topics in lip print fluorescence nano-visualization detection both domestically and internationally， from the perspectives of visualization materials and effect evaluation. In terms of visualization materials， it highlights the applications of lip print visual detection analysis based on ordinary fluorescent powder， fluorescent carbon nano-powder， and rare earth luminescent nanomaterials. In terms of effect evaluation， it analyzes the methods for evaluating the effectiveness of lip print visual detection using fluorescent nano-materials from the perspectives of contrast， sensitivity， selectivity， and toxicity， and summarizes the factors affecting visualization effects. Finally， it proposes a new outlook for the future development direction of lip print fluorescence nano-visualization detection： focusing on the preparation of composite fluorescent materials； the issue of non-destructive DNA extraction technology in lip print visual detection； and to enhance the evidential value of lip prints.

Key words: Visual detection of lip prints, Fluorescent materials, Nanomaterials, Rare earths, Development effect

中图分类号:

O622

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图/表 18

图1 唇印特征分类［22］

Fig.1 Classification of lip print features［22］

表1 细节特征划分情况［24］

Table 1 Detail feature division situation［24］

Sr. No.	Type of features	Sr. No.	Type of features
1	A horizontal line	12	An enclosure
2	A horizontal bifurcation	13	Thorn like
3	Horizontal intersected bifurcations	14	A kite
4	A vertical arch	15	Firework like
5	A horizontal arch	16	A quadrilateral
6	An uphill	17	A twin triangle
7	A vertical curved bifurcation	18	A spider
8	A horizontal curved bifurcation	19	A diamond
9	A double bifurcation	20	Curved short ridges
10	A trifurcation	21	An hourglass
11	A hooked bifurcation	22	Tented branches

图2 RE Descent荧光粉对尸体上唇印可视化检测［33］

Fig.2 Visualization detection of lip print on corpses using RE Descent fluorescent powder［33］

图3 DD染色后细胞损害情况［36］

Fig.3 Cellular damage after DD staining［36］

表2 荧光有机材料唇印可视化检测研究概况

Table 2 Research summary of visual detection of lip print by organic fluorescent materials

Year	Materials	Method	λ_ex/nm	Ref.
2004	Nile red	Electrostatic adsorption	553	［31］
2007	RE-Descent	Electrostatic adsorption	390	［33］
2010	Sudan black	Electrostatic adsorption	590~610	［32］
2019	Diamond ?	Electrostatic adsorption	375	［36］
2021	Indigo	Chemical bonding	610~650	［34］
2021	Roselle extract	Chemical bonding	375	［37］
2022	Indigo	Chemical bonding	610~650	［35］

图4 Suzuki和Tsuchihashi唇印特征模型［4］

Fig.4 Suzuki and Tsuchihashi lip print feature model［4］

图5 碳纳米粉末唇印可视化检测［38］

Fig.5 Visual detection of carbon nano powder lip print［38］

图6 CNPs光学特性［41］

Fig.6 CNPs optical properties［41］

图7 唇印可视化检测效果：（A）唇印及其不同的唇线；（B）Ⅴ型，（C） Ⅰ型，（D） Ⅰ′型和（E） Ⅲ型［43］

Fig.7 Visual detection effect of lip print：（A） lip print and its different tegrooves；（B） Type V，（C） Type Ⅰ，（D） Type Ⅰ′， and （E） Type Ⅲ［43］

图8 CAED粉末显现唇印的效果与特征标识（A-G）［45］

Fig.8 The effect and characteristic identification of LP on CAED powder stimulated （A-G）［45］

图9 SAYO∶Er3+对NaNO2诱导红细胞和蛋白质羰基影响［52］A. PC status； B. Comparison of RBC damage； C. RBC content

Fig.9 The effect of SAYO∶Er3+ NP on NaNO2 induced RBC and PC［52］

表3 稀土发光纳米材料唇印可视化检测研究概况

Table 3 Research summary of visual detection of lip print by rare earth luminescent nano-materials

Year	Materials	Synthetic method	Particle size /nm	λ_ex/nm	Luminous color	Ref.
2017	BaTiO₃∶Dy³⁺	Sonochemistry	35	254	White	［43］
2018	LaOF∶Sm³⁺	Sonochemistry	20	406	White	［44］
2018	CaAl₂O₄∶Eu²⁺/Dy³⁺	Combustion	33	326	Blue	［45］
2020	BiOCl∶Tb³⁺/Li⁺	Combustion	37	254	Green	［46］
2022	BiOCl∶Tb³⁺	Combustion	37	365	Green	［47］
2022	LaNb₂VO₉∶Dy³⁺	Solid-Phase	30	307	Yellow	［53］
2022	LaNb₂VO₉∶Sm³⁺	Solid-Phase	39	308	Orange-red	［54］
2023	ZAO∶5Co²⁺	Combustion	22	320	Blue	［48］
2023	BaSrY₄O₈∶Eu³⁺	Combustion	19	365/395	Red or purple	［55］
2023	Sr₉Al₆O₁₈∶Er³⁺	Combustion	29	378	Green	［56］
2023	GdCaAl₃O₇∶Eu³⁺	Combustion	37	375	Orange-red	［49］
2023	Sr₆Al₄Y₂O₁₅∶Er³⁺	Combustion	23	375	Green	［52］
2024	Sr₉Al₆O₁₈∶Dy³⁺	Combustion	37	350	White	［51］
2024	Sr₂MgSi₂O₇∶Fe³⁺	Combustion	53	345	Orange-red	［50］
2024	BiOCl∶Sm³⁺	Solid-Phase	21	408	Orange-red	［57］

图10 像素灰度差评价唇印可视化检测的对比度［62］

Fig.10 Pixel grayscale difference evaluation of contrast in lip print visual detection［62］

图11 光谱定量评价唇印可视化检测的对比度［63］

Fig.11 Spectral quantitative evaluation of contrast in lip print visual detection［63］

图12 稀土纳米材料显现唇印效果：（A）唇印边缘轮廓；（B）细节特征；（C）唇沟；（D）其他痕迹［54］

Fig.12 The lip print effect of rare earth nanomaterials：（A） Lip print edge contour；（B） Detail features；（C） Lip groove；（D） Other traces［54］

图13 不同粉末显现玻璃基材上唇印可视化程度：（A）靛蓝天然色素微米级［33］；（B）洛神花合成色素微米级［37］；（C） LaOF∶Sm3+下转换发光纳米粉［44］

Fig.13 Visual detection effect of lip print on glass substrates with different powders：（A） Indigo natural pigment at the micrometer level［33］；（B） Lorraine flower synthesizes pigments at the micrometer level［37］；（C） LaOF∶Sm3+ down conversion luminescence nano powder［44］

图14 连续形成的3枚唇印黄色方框内物质区域和空白区域灰度值变化［50］A. The first lip print appears; B. The second lip print appears; C. The third lip print appears； A'-C'. Lip print grayscale pixel image of A-C

Fig.14 The grayscale values of the material and blank area within the yellow box［50］

图15 洛神花提取色素荧光染料显现唇印接触DNA的STR检验图谱［37］

Fig.15 STR analysis of lip print contact DNA revealed by fluorescent dye extracted from Luoshen flower pigment［37］

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