Farklı kumaşlar üzerindeki kan lekelerinde sıcaklığa ve zamana bağlı içeriksel değişimlerin Fourier dönüşüm kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ve kemometrik analizler ile belirlenmesi
Determination of temperature and time dependent alterations in the content of blood stain on different fabrics via Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and chemometric analysis
Yazar: ŞEYMA GÖZDE BAKIŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZKAN AKSAKAL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kriminalistik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine
Dizin: FTIR = FTIR

Özet:
Olay yerinde en sık karşılaşılan vücut sıvılarından biri kan lekeleridir. Kan lekeleri, zanlı kimliğini belirlemede, olay dizisini anlamada ve olayın zamanını tespit etmede sıklıkla kullanılmaktadır. Azaltılmış total yansıma Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (ATR-FTIR) ise, olay yerinde bulunan vücut sıvılarındaki değişimleri ve yaş tayinini belirlemek için son dönemlerde kullanılabileceği önerilen bir tekniktir. Bu çalışmada, ATR-FTIR spektroskopisi pamuk ve keten kumaş üzerine damlatılmış kan lekelerindeki proteinlerde sıcaklığa (10°C, 20°C, 30°C ve 40°C) ve zamana (24, 48, 72 saat, 5 ve 10 gün) bağlı olarak ortaya çıkan değişimleri belirlemede kullanılmıştır. Buna ilaveten, sıcaklık ve zamana bağlı olarak pamuk ve keten kumaş üzerindeki kan lekelerinin yaş tayininde ATR-FTIR spektroskopisinin etkinliği araştırılmıştır. Bu amaçla, 4x4 cm2 büyüklüğünde kesilmiş pamuk ve keten kumaşlar üzerine antikoagülan madde içermeyen tüpe alınan kandan 200 µl damlatılmış, kumaşlar 10°C, 20°C, 30°C ve 40°C sıcaklıklarda 24 saat, 48 saat, 72 saat, 5 ve 10 gün süre ile bekletilmiş, ATR- FTIR spektroskopisi ile spektrumları toplanmış, 1740-1475 cm-1 dalga sayısı aralığındaki protein bölgesi kullanılarak kantitatif ve kemometrik analizler yapılmıştır. Kantitatif analizler sonucunda sıcaklığa ve zamana bağlı olarak protein konsantrasyonunda artış veya azalışın olduğu, proteinlerin ikincil yapı komponentlerinde değişimlerin meydana geldiği, özellikle α-sarmal miktarında azalış, agrega β plakalı tabaka ve düzensiz sarmal yapıda artışın olduğunu belirlenmiştir. Hiyerarşik kümeleme (HCA) analizleri ile sıcaklık ve zamana bağlı olarak grupların oldukça yüksek duyarlılık, özgüllük ve doğrulukla birbirinden ayrıldığı tespit edilmiştir. Temel bileşen analizi (PCA) sonuçları ile bu ayrımlar desteklemiştir. Sonuç olarak, ATR-FTIR spektroskopisinin olay yerinde farklı koşullara maruz kalmış kan lekelerinde yaş tayinini belirlemek için kullanılabileceği önerilmiştir. Ayrıca yapılan analizler sonucunda; keten kumaşa göre, pamuk kumaşta daha iyi ayrım gözlemlenmiştir.

Abstract:
One of the most common body fluids at the scene is blood stains. Blood stains are often used to determine the identity of the suspect, the event sequence, and the timing of the event. Attenuated total relectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) is recently proposed technique which can be used to determine the changes in body fluids and the ages of them at the scene. In this study, ATR-FTIR spectroscopy was used to determine temperature and(10°C, 20°C, 30°C ve 40°C) and time (24, 48, 72 hour, 5 ve 10 days) -dependent changes in proteins of blood stains dropped on cotton and linen fabric. In addition, the efficacy of ATR-FTIR spectroscopy in the determination of age of blood stains on these fabrics was investigated which was depend on temperature and time. For this purpose, samples 4x4 cm in size were cut from cotton and linen fabrics and 200 µl of blood sample taken from the tube without anticoagulant substance, was dropped on these fabrics. These fabric samples were kept at 10°C, 20°C, 30°C, 40°C temperature and for 24 hours, 48 hours, 72 hours, 5 days and 10 days and their spectra were collected via ATR-FTIR spectroscopy. The quantitative and chemometric analyzes were performed in the protein region located at the 1740-1475 cm-1 spectral region. Quantitative spectral analysis revealed the increase or decrease in the protein concentration depending on the temperature and the time. In addition, the alterations in the secondary structural components of the proteins were obtained. Especially, the decrease in the amount of α-helix and the increase in the aggregated β- sheet and random coil content were acquired. Hierarchical cluster (HCA) analysis revealed that the groups were separated from eachother with a very high sensitivity, specificity and accuracy which depends on temperature and time. These discriminations were also supported by principal component analysis (PCA) results. The findings of the current study suggested that ATR-FTIR spectroscopy can be used to determine the age of blood stains exposed to different conditions at the scene. In addition, as a result of analyzes; according to the linen fabric, better discrimination was achieved in the cotton fabric.