－新技術紹介－●噴霧型指紋検出用アロンアルフアⓇ
Splaying of dilute cyanoacrylate solution with fluorescent dyes for developing latent
finger prints on porous material surface.
────────────────────────────────────────────────────

安藤 裕史
Yuushi Andou
Key Word : cyanoacrylate, latent finger print, splay, porous material, silicone oil, fluorescent dye, develop, detect, imaging

１ はじめにかの方法で可視化するのが指紋検出ということになる。英語では Latent Fingerprint development（見えない指紋のアロンアルフアと言えば一般消費者向け瞬間接着剤の代現像）などと表記される。

表格として、ほとんどの方が日常生活の中で補修や工作に肉眼では見えない指紋であっても、検体物の表面には、一度はお使いいただいているのではないかと思う。数秒で人体からの各種分泌物が残っており、これらを何らかの方硬化し、被着体の材質を選ばないという、使い勝手の良さ法で見えるようにすることが重要になる。当該分泌物は、が最大の特徴である。一方、硬くて脆い、耐水性に欠ける

一般に、水分、脂肪分、塩、タンパク質（アミノ酸）、その等いくつかの欠点も有しており、その一つに、白化という他からなり、対象物質を決めて物理的・化学的な処理を行外観不良が挙げられる。図１にゴムとアクリル板を接着しうことになる。またそれ以外に重要な点として、検体物のた際の白化を例として示す。

材質、指紋が新しいか古いか、水や血、油等で汚れていないか等、色々な要因で指紋の状態が変化するため、適切な方法を選択、あるいは併用するなどの状態に合わせた調整が必要である。次に指紋検出の基本的な考え方および方法を簡単に述べる。

２．１

粉末法

テレビなどでよく見かけるのがこの方法である。特殊な配合の粉末等を刷毛やブラシ等でなぞるようにして指紋を図１

白化現象（左ゴム、右アクリル板）可視化する方法である。この方法で検出可能なのは表面が平滑な材質に限られるが、非常に簡便であり広く用いられこの現象は、はみ出した未硬化のシアノアクリレートモている。一般的には比較的新しい（付着してから時間が経ノマーが気化し、接着部周辺で重合しポリマーとなって付過していない）指紋に適した方法であり、水分や油分が残着したものが白く見える現象である。この白化現象は、瞬っていれば、物理的に粉末が付着し、ゼラチンなどで移し間接着剤開発者としては非常に頭の痛い問題であるが、本取ったり写真に撮ったりして可視化することができる。指報は、その欠点を有効に活用したおもしろい用途について紋の状態や背景の色や模様などで種々の粉末を使い分ける述べたいと思う。

ことにより（例えば蛍光染料入りのものを用い単色光の照射下で背景との識別を行うなど）、検出感度を上げる方法も

２ 指紋検出行われている。また指紋が古い場合や汚れや雨等のダメージを受けている場合も、残っている可能性のある成分とのシアノアクリレートを用いた指紋検出の改良について述

物理的・電気的吸着作用を増幅してやることにより、当該べる前に、指紋検出方法というのはあまり知られていない方法で検出が可能になるような検討も世界中で行われていと思われるため、世界中の鑑識で行われている指紋検出法

る。

について簡単に述べる。
一般に指紋検出が必要となる理由は、ほとんどが肉眼で確認することのできない潜在指紋であるためであり、何ら２．２

化学反応を伴うもの

今回述べるシアノアクリレートを用いた方法を含め、指東亞合成株式会社 Ｒ＆Ｄ総合センター 製品研究所
New Products Research Laboratory, General Center of R&D, Toagosei Co., Ltd.
東亞合成グループ研究年報

1-1 TREND 2017 第 20 号

紋に残った各種成分との反応を用いて可視化するものであ

これらの他に、上述の種々の処理を行った後、可視光やる。他の手法との組み合わせで種々の情報を得ることがで

UV ではなく、Scanning electrochemical microscopy8)をきるものもある。

用いることにより背景色の影響を受けない方法や、上述可皮脂をターゲットとした方法として、脂溶性色素の溶液視化と他の検出方法を組み合わせて、Raman microscopyの噴霧（浸漬）や、ヨウ素等脂溶性化合物の昇華と選択的で服薬履歴が分かる方法 9) 、Laser-induced breakdown

な吸着などが行われている。雨等で洗い流された表面であ

spectroscopy で TNT 爆薬等の取り扱いが確認できる方法っても皮脂は残っている場合や、機械油や口紅などの油分10)等、指紋検出の枠を超えた高度な検出も報告されている。

が残っていることが想定される場面等適切に方法を選択す

最近では顕在化操作そのものが不要な方法として、ハイることが有効である。

パースペクトル分光カメラを使用して何らかの指紋成分のアミノ酸をターゲットとした方法は種々報告されている。

みに吸収を示す波長のみの分光写真を用いる方法等が報告

この方法で比較的古くから用いられているのがニンヒドリされている。装置さえ導入すれば簡便に検出可能であるが、ン反応による呈色 1)である。ニンヒドリン溶液を適切に噴現時点では非常に高価である。

霧（浸漬）することにより、指紋中のアミノ酸と反応して以上、指紋検出の様々な手法について簡単に触れたが、濃い紫色を呈色するため可視化可能となる。この方法はニ

普通の生活を送っている限りあまりなじみのない分野であンヒドリン溶液を噴霧（浸漬）した際にアミノ酸が洗い流るため、日々犯罪捜査に寄与する新たな技術が開発されてされるような平滑な表面の材料には適しておらず、紙や木いるとは驚きである。さらには、これらの指紋検出方法をなどの多孔質材の表面に適した方法である。最近では、ニ検出物の材質や履歴から的確に判断して最適な方法を適用

ンヒドリン反応後に他の試薬を併用することにより背景のし、犯罪捜査の現場で指紋検出が行われているとは、その色や模様に影響されない他の色に調色（蛍光）を可能にす技術レベルにただただ感心するばかりである。

る方法や、1,8-Diazafluororen-9-one(DFO)2)等、他のアミノ酸と反応する試薬を用いて感度をさらに高めた方法など

３ シアノアクリレートによるこれまでの指紋検出が報告されている。特に皮膚の上の指紋を検出するといった難題に対しオスミウムで染色する方法 3)が日本の鑑識にシ ア ノ ア ク リ レ ー ト 系 接 着 剤 は 1947 年 に B. F.
Goodrich 社の A. E. Ardis らによって初めて合成されたて確立されている。

年に Eastman Kodak 社の H. W.

11),12) 。その後、1955

２．３

Coover、F. B. Joyner や G. F. Hawkins らが、新規透明光その他の特殊な方法

これらの他に高コスト、操作が複雑等の理由でまだまだ学材料探索の目的でメチルメタクリレートの類似構造化合汎用ではないが、既存の方法では検出できない指紋を可視物として屈折率を評価する最中にガラス製プリズムが秒速化することができる方法がいくつも報告されている。個々で接着されるのを発見し、短時間で硬化する新たな接着剤の技術は化学に携わるものとして非常に興味深いものであとして 1958 年にメチル 2-シアノアクリレートを主成分とり、気になる方は参考文献を参照していただきたい。

して製品化されたのが世界初の瞬間接着剤“Eastman 910“である 13)。一方、当社ではアクリル酸誘導体の開発の中①②

金属のナノ粒子の表面を、皮脂やアミノ酸などの目標でエチル 2-シアノアクリレートがゴム、プラスチックや木物質に反応するよう修飾したものによる検出。感度が材等に優れた接着性を示すことを見出し、1963 年に”アロ

高く検体物の材質を問わない。修飾する構造次第で喫ンアルフア“を発売した 14)。今日では、シアノアクリレー

煙癖の有無 4)、風邪薬の服用有無 5)等いろいろな情報

ト系接着剤は世界中で製造販売されており、各社いろいろを同時に得られる可能性を秘めている。

な改質を行った製品が取り揃えられている 15) 。

量子ドットを用いて、蛍光で検出 6)。上記金属ナノ粒

図．硬化反応N子よりさらに表面修飾が容易であり、非常に発光効率Aが高いことから、今後の応用が期待される。
③+AO

Poly[1-phenyl-2-(p-trimethylsilyl)phenylacetylene]

Anion source(PTMSDPA)（共役系が長くつながった構造）で作成Nしたシートを検体物表面に密着させ、ポリマーシート表面に皮脂を写し取るだけで蛍光発色する 7) といっ

NOnN

OOPolymerOOO

図２
東亞合成グループ研究年報

NAた方法。テープを張って剥がすだけというイメージで簡便に検出可能。

OO

1-2 TREND 2017 第 20 号

硬化反応n O

最初にシアノアクリレートによる指紋検出が見出された

４ 今回の検討（多孔質材料上の指紋検出）のは、瞬間接着剤が普及した 1970 年代ごろに遡る。工業用、家庭用に広く使用されるようになるとほぼ同時に、日

４．１

多孔質材料からの指紋検出本 16)、アメリカ 17)、イギリス 18)、において、開発が開始

これまで述べたように、指紋検出ではいろいろな方法がされたようである。初期のシアノアクリレートによる指紋開発され広範囲の材質に対して対応可能となってきている

検出は、検体物をシアノアクリレートモノマー雰囲気下にが、いまだに指紋検出が困難な材質としてコンクリートや置き、指の表面分泌物の水分や塩、アミノ酸がアニオン源

レンガ等の多孔質材料が挙げられる。それら多孔質材上のとなり、図２のように重合したポリマーが糸状あるいは粒指紋の検出に関して兵庫県警科学捜査研究所にて種々の指状に指紋上に付着するため白くなって見えるという方法で紋検出方法を検討した結果、非極性溶媒で希釈したシアノあった。これらは主に汎用グレードであるエチルシアノア

アクリレートの噴霧により多孔質材料上の指紋を可視化すクリレートを用いており、検出効率を上げ使い勝手を良くるという手法にたどり着いた。溶媒としては、指紋成分をする検討が世界中で進められている。

溶解することが無い様にフルオロカーボンなど種々の溶剤

その一端として、これまで当社では日本各地の鑑識の各を検討した結果、シリコーンオイルが適しているというこ種指紋検出方法の開発に協力してきている。ここ数年は、とが見出された。シアノアクリレートをシリコーンオイル

兵庫県警察本部刑事部科学捜査研究所にて開発が進められに溶解し噴霧して初めて指紋の顕在化が可能となった。まている新規指紋検出方法について、シアノアクリレートのた今回は、上記検出方法の開発と共に、適切な色材を選択提供及び技術協力、製品形態の具現化に協力を行ってきた。

してバックグラウンドの影響を低減するという前回の検討

その第一段階として、2008 年から対応基材の範囲を広げ結果を応用した設計思想も導入されている。これについてる検討として開発されたのが、ポリシアノアクリレート粉は、前回に引き続き当社が提案した色材が採用されている。

末に UV 蛍光染料を配合し、電熱器でポリシアノアクリレ組成確立の次に、シアノアクリレートを噴霧可能な簡易ー トの解重 合と染料 の気化を 行うとい う方法で あっ た式スプレーの準備を当社主体で進めた結果、シアノアクリ19),20)。これにより、所定の加熱装置の使用により、常に一レートに対しても固化閉塞なく安定に使用可能なスプレー定の感度で指紋の顕在化が可能となり、ブラックライトとを見つけることに成功した。当該品を用いることにより本の組み合わせでバックグラウンドの材質や色を気にするこ用途に限らずシアノアクリレートの噴霧が可能となる。となく指紋が検出可能となった。また、粉末状のシアノア

これにより、従来の手法では不可能であったコンクリー

クリレートポリマーを使用することにより製品のライフもト・レンガ・土塀・道路などの上の指紋が非常に簡便に検問題ではなくなった。当該技術はスカイサイエンス社から出できるようになった。さらには、スプレーによる噴霧をポリシアノ UV という名称で今でも販売が継続されている。

用いることにより広い面積へも対応可能であることなどか

21)

ら、多種多様の犯罪現場で有効に使用可能となることが期
その次に着手したのは、さらなる使い勝手の向上と DNA待できる。

分析を可能にすることであった。そのためには UV 光による DNA 破壊を避け、可視光で検出可能にする必要が有る。

４．２

それらの改良を進めた結果、シアノアクリレート粉末と適以下に本製品の指紋検出機構（推定）を述べる。

指紋検出機構

切な染料を生石灰自己加熱缶で加熱するという方法で、可視光領域の短波長光で撮影することにより電源のない場所

４．２．１

多孔質材上の指紋検出機構

でも簡便に指紋検出が可能、かつ DNA 分析も可能という、既存の検出方法より適応範囲を広く使い勝手を向上した新しい方法を見出すに至った。当社では、色材や熱源についスプレーての探索協力を進め、適切な色材の選択、生石灰加熱缶（アース製薬（株）製）の発見で貢献することができた。この組成を製品化するにあたり、指紋検出用試薬および加熱缶、曝露用の簡易ボックス等の仕様を確立し、それらで簡便に指紋検出が行えるようにキット化する面でも貢献することができた。本技術は株式会社ピー・エス・インダストリー

図３

多孔質材上の指紋検出から販売されている。22)東亞合成グループ研究年報

1-3 TREND 2017 第 20 号

図３のように、多孔質材上では指紋成分が浸み込んでお検出操作の例としては、図５のようになる。

り最表面に存在していない。そのため、ある程度の期間が経過した指紋は従来法では検出できなかった。深部への移行については、多孔質材でも触ってから 30 分ぐらいは既①遠沈管流用容器にシリコーンオイルを 40ml 入れる（遠沈管なので目盛が有り計量簡単）

存の各種手法で検出することができることからも正しいと②主剤を、0.5ｍｌ滴下して思われる。本法では、スプレー塗布により、指紋成分上で③振盪溶解は右図のように重合したポリマー層の厚み分が、最表面に④助剤を、0.5ｍｌ（材質によって加減）滴下して盛り上がる形で塗膜を形成し、そこに取り込まれた染料に⑤振盪溶解

よって可視光及び単色光下蛍光観察で検出可能となる。指⑥混合容器をそのまま噴霧容器にセットし、吹き付けす紋が付いていない所では、重合が開始されないため、シリぎないように何回かに分けて検体へ噴霧。

コーンオイルと共にシアノアクリレートモノマーは染み込
むか流れ落ちてポリマーおよびそれに取り込まれる染料は犯罪現場での操作としては混合して噴霧するだけなので残らない。スプレー塗布し過ぎた場合、指紋成分上以外の非常に簡便であり、数回吹き付ける量を練習して最適な塗部分でも染料が残る場合が有りその場合は全面が着色して布量の感じをつかんでいただければ、常に同じように指紋しまう。指紋をより明瞭に顕在化するためには最適塗布量の検出が可能となる。

を守りコントラストを強くするよう心掛ける必要が有る。
② ①にA剤2g加え振盪混合① シリコーンオイル40ml加える③ シリコーンオイルに分散
確認

４．２．２ 平滑面上の指紋検出機構
蛍光試薬

スプレー
図４

④ ③にB剤2g滴下攪拌

図５

平滑面上の指紋検出

図４のように、通常の多孔質材以外の平滑面上では指紋⑤ 振盪混合４．４⑤ スプレー容器に移し替
え噴霧

検出操作例

検出例

成分が浸み込まず表面に残っているため、通常の指紋検出

実際にこの操作で検出した検体の写真を以下に示す。い方法で顕在化は可能であるが、本製品のスプレー塗布によずれも赤色染料品を使用して検出したものである。図６のり、指紋成分上では右図のように重合したポリマー層が塗左のように可視光下では薄くしか視認できないが青単色光膜を形成し、そこに取り込まれた染料によって可視光及び下でオレンジフィルター（青光カット）を通してみると蛍単色光下蛍光観察で検出可能となる。指紋が付いていない

光で指紋が確認できる。

所では、重合が開始されないため、検体を何かに立て掛けるかぶら下げるかし、余分な噴霧液が流れ落ちるようにすることによりシリコーンオイルと共にシアノアクリレート
モノマーは流れ落ちてポリマーおよびそれに取り込まれる染料は残らない。多孔質材の場合と異なり、表面から指紋以外の部分に付着した染料を除く必要が有るため、液体を受ける容器やペーパータオル上等を準備するなど、余分な液の対策が必要である。

４．３

実際の指紋検出操作方法

蛍光灯下

青色光＋Filter

レンガ、PE 製買い物袋、果物ナイフ表面の指紋を本方法で検出した場合の例を下に示す。

図６
東亞合成グループ研究年報

レンガ表面の指紋検

1-4 TREND 2017 第 20 号

蛍光灯下

図７

青色光+Filter

PE 製買い物袋表面の指紋検出

図９

噴霧用蛍光試薬<365-495nm>(黄)製品写真

現在、既に株式会社ピー・エス・インダストリーから販売開始されており、日本国内のみでなく海外からも問い合わせが来ているとのことである。

５ おわりに蛍光灯下

当社瞬間接着剤担当者は、日本国内各署の鑑識の方の問い合わせに対し技術協力を行うのが伝統となっており、いろいろな改良に携わってきた。当該技術は、昨年の本部長賞詞を受賞していることに加え、昨年末の日本法科学技術

青色光＋Filter
図８

学会で発表されていることから、鑑識分野で注目され問い果物ナイフ表面の指紋検出合わせも日々多くなってきている。
接着用途で新たな可能性を探るのは日常の業務の中で当

４．５

製品化

然のことであるが、接着以外の用途についても幅広く取り上述の噴霧式指紋検出用シアノアクリレート組成の最適化および製品化を当社にて進めた。主に硬化速度と液粘度組んでいきたいと思うと同時に、公共の利益という視点も持ち続け、より世の人々の幸せに貢献していきたい。

および色材の濃度の最適化を進めた結果、低粘度かつ色材引用文献濃度高めが適していることが判明した。一方、硬化速度については、兵庫県警科捜研からの多孔質材料と通常表面の指紋検出を一つの製品で対応可能にしたいとの要望に対し

1)

Oden S, Von Hofsten B, Nature, 173, 449 (1954).て検討を進めたが、最終的に両方を一つの液で対応するこ2)

Wilkinson D, Folensic Sci. Int., 109, 87 (2000).とは困難と判断し、硬化速度遅めに調整した着色品（主剤）

3)Mashiko K, Motojima K, J. Folensic Ident., 41, 429と、通常硬化速度のエチルシアノアクリレート（助剤）との二液型とし、それぞれの場合に対して所定の比率で配合(1991).
4)して使用することとなった。この場合、平滑面に対しては助剤を増量混合するという使用方法が推奨される。
シリコーンオイルとスプレーに関しては、株式会社ピ519 (2011).
5)

Effendi Widjaja, Analyst, 134, 769 (2009).

6)

Wang YF, Yang RQ, Wang YJ, Shi ZX, Liu JJ, Forensic

Sci. Int., 185, 96 (2009).

ー・エス・インダストリーが担当することとなったため、当社担当のシアノアクリレート液の製品形態を図９に示Amanda M. Boddis, David A. Russel, Anal. Method, 3,7)Giseop Kwak, Wang-Eun Lee, Wi-Han Kimb, Ho Leeb,

Chem. Commun., 2009, 2112.

す。

東亞合成グループ研究年報

1-5 TREND 2017 第 20 号

8)Meiqin Zhang, Andy Becue, Michel Prudent, Christophe
Champod, Hubert H. Girault, Chem. Commun., 2007,3948.

9)

Joanna S Daya, Howell G.M Edwardsa, Spectrochimica

Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy,
60(8–9),1725–1730 (2004).
10) M. Abdelhamid, F.J. Fortes, M. A. Harith J. J. Laserna, J.

Anal. At. Spectrom., 26(7), 1445 (2011).
11) Ardis, A.E., U. S. Patent 2467926 (1949).
12) Ardis, A.E., U. S. Patent 2467927 (1949).
13) H.W.

Coover,Jr.,J.M.

McIntire"HandbookofAdhesives", Van Nostrand Reinhold Company (1962),p.569.
14) 大 橋 九 万 雄 , 伊 藤 博 夫 , 米 沢 正 次 : 工 業 材 料 , 3(1963).
15) 各社技術資料.
16) Stephen P. Wargacki, Linda A. Lewis, Mark D. Dadmun,

Journal of Forensic Sciences, 52 (5), 1057 (2007).
17) S.A. Haines, Canadian Police News Magazine, 22 (1982).
18) I. Skeist, Handbook of Adhesives, 2nd ed., Van Nostrand
Reinhold Company, 1977.
19) 下田修，高津正久，寺西宏悦，大内幹雄，法科学技術,
14, 21 (2009).
20) 特許 WO2008044494 A1.
21) 株 式 会 社 ス カ イ サ イ エ ン ス , ホ ー ム ペ ー ジ ,http://www.sky-go.com/22) 株式会社ピー・エス・インダストリー, 会社概要,
http://www.psiltd.co.jp/jpn/index.htm

東亞合成グループ研究年報

1-6 TREND 2017 第 20 号