ESALTAZIONE DELLA CHEMILUMINESCENZA DEL LUMINOL PER LA RICERCA DI TRACCE EMATICHE LATENTI: VALIDAZIONE FORENSE DI UN MEDOTO BASATO SULL'USO DI TiO2

Luminol assay is undoubtedly the most common technique that is used by forensic scientists to investigate latent blood traces. In recent years several formulations, using either patented Luminol molecule modifications or Luminol blood-dependent chemiluminescence enhancers, have been proposed to quantitatively improve intensity and endurance of the emission. Recently, at the Torino University, a new Luminol formulation for forensic uses was patented. The method involves three steps: a preliminary application of a titanium dioxide (TiO2) nanopowder water suspension over a suspected area followed by its drying and, finally, by the spraying of a Luminol-based formulation containing carbamide peroxide, as an oxidant agent. This method provides a strong increase in the intensity and duration of Luminol chemiluminescence reaction without causing alterations in the genetic material and affecting the subsequent analytical procedures aimed at DNA typing. Moreover, the technique exhibits a high sensitivity (enabling the detection of traces of blood dilution factor up to 10-6) and, in terms of specificity, has the advantage of being less sensitive to sodium hypochlorite (interfering more critically among all Luminol-based tests). The excellent performance was confirmed by a specific instrument able to evaluate the trend of the signal generated by the oxidation of Luminol chemiluminescence in function of time. In addition to these quantitative measures, kinetic evaluations were conducted in order to obtain information on the physical and chemical factors responsible for the observed phenomena.

Nel corso degli anni sono state proposte numerose tecniche al fine di migliorare l'emissione di chemiluminescenza che si genera quando una soluzione basica di Luminol, contenente un idoneo agente ossidante, entra in contatto con materiale ematico. Il forte interesse rivolto a tale reazione è dovuto al suo impiego nel campo della investigazione scientifica, durante la ricerca di tracce ematiche latenti. La formulazione presentata in questo lavoro, a base di una polvere di TiO2 commerciale e perossido di urea, permette di osservare una emissione di chemiluminescenza più intensa e duratura di tutti i metodi proposti, fino ad ora, in alternativa al Luminol senza alterare il materiale genetico e interferire con le fasi analitiche che portano alla tipizzazione del DNA. Il metodo prevede 3 passaggi: il primo consiste nel nebulizzare, sulla superficie da indagare, una sospensione di TiO2 ; segue un tempo di attesa, circa 30 minuti, per la sua asciugatura ed, infine, la nebulizzazione della soluzione finale di Luminol contenente perossido di urea. La tecnica si è rilevata altamente sensibile (consente di rivelare tracce ematiche con fattore di diluizione fino a 10-6) e, in termini di specificità, presenta il vantaggio di essere meno sensibile all'ipoclorito di sodio (interferente più critico per gli attuali test di determinazione di tracce ematiche latenti dato che genera un'intensità paragonabile a quella data dal sangue). Le ottime prestazioni sono state confermate tramite una specifica strumentazione in grado di valutare, in funzione del tempo, l'andamento del segnale di chemiluminescenza generato dall'ossidazione del Luminol. A partire da queste misure quantitative sono state condotte, inoltre, delle valutazioni cinetiche al fine di ricavare informazioni sui fenomeni fisici e chimici alla base della fenomenologia osservata.