รายงานสัมมนา - thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์...

25
รายงานสัมมนา Raman spectroscopic signature of semen and its potential application to forensic body fluid identification สัญญาณบ่งชี้จาเพาะของคราบอสุจิที่ตรวจพบด้วยเครื่องรามานสเปคโตโฟโต มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทางนิติวิทยาศาสตร์ ของของเหลวที่หลั่งจากร่างกาย อาจารย์ที่ปรึกษา อาจารย์ ดร. พัลลภ คันธิยงค์ จัดทาโดย นางสาวศศิธร พรหมวัลย์ รหัสประจาตัว 52312334 รายงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชา 510701 สัมมนานิติวิทยาศาสตร์ 1 ภาคต้น ปีการศึกษา 2553 หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขานิติวิทยาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร

Upload: others

Post on 27-Jan-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

รายงานสมมนา

Raman spectroscopic signature of semen and its potential application to forensic body fluid identification

สญญาณบงชจ าเพาะของคราบอสจทตรวจพบดวยเครองรามานสเปคโตโฟโตมเตอร และการประยกตใชทเปนไปไดในการตรวจสอบทางนตวทยาศาสตร

ของของเหลวทหลงจากรางกาย

อาจารยทปรกษา อาจารย ดร. พลลภ คนธยงค

จดท าโดย นางสาวศศธร พรหมวลย รหสประจ าตว 52312334

รายงานนเปนสวนหนงของรายวชา 510701 สมมนานตวทยาศาสตร 1 ภาคตน ปการศกษา 2553

หลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขานตวทยาศาสตร คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยศลปากร

Page 2: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | ข

ค าน า

ในการตรวจสถานทเกดเหต การทจะไดมาซงวตถพยานและผลการวเคราะหทางหองปฏบตการนน

ตองมผปฏบตงานทมความรรวมถงเครองมอวเคราะหและเทคนคในการวเคราะหทดประกอบกน ซงเทค นค

ทใชในการวเคราะหวตถพยานกมหลายเทคนค ซงในรายงานฉบบนไดน าเสนอ งานวจยทใชเทคนคการ

วเคราะหวตถพยานทเปนสารคดหลงจากรางกายวธหนง เรยกเทคนคนวา “รามานสเปคโตรสโคป” ซงขอด

ของเทคนคนคอ การไมท าลายตวอยางตรวจ และถกรบกวนจาก น าไดนอย นอกจากนในปจจบนเทคนคน

ไดถกน ามาใชวเคราะหสารตางๆ เชน น าหมก เสนใย ทางนตวทยาศาสตรเพมขนดวย

ผจดท าหวงเปนอยางยงวา รายงานฉบบน จะเปนประโยชนตอผทมความสนใจไดไมมากกนอย

และถามขอผดพลาดประการใด กขออภยมา ณ ทนดวย

นางสาวศศธร พรหมวลย 52312334

Page 3: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | ค

สารบญ

หนา

ค าน า ข

สารบญ ค

บทคดยอ ง

บทท 1 บทน า 1

บทท 2 ทบทวนวรรณกรรม 4

บทท 3 วธการทดลอง 8

บทท 4 ผลการทดลอง 10

บทท 5 สรปและวจารณผลการทดลอง 18

บรรณานกรม 20

ภาคผนวก

Page 4: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | ง

สญญาณบงชจ าเพาะของคราบอสจทตรวจพบดวยเครองรามานสเปคโตรโฟโตมเตอร และการประยกตใชทเปนไปไดในการตรวจสอบทางนตวทยาศาสตรของของเหลวทหลงจากรางกาย

Raman spectroscopic signature of semen and its potential application to forensic body fluid identification

510 701 สมมนาส าหรบนตวทยาศาสตร1 ภาคตน ปการศกษา 2553

ผใหสมมนา นางสาวศศธร พรหมวลย รหส 52312334

อาจารยทปรกษา อาจารยดร. พลลภ คนธยงค

วนท 21 สงหาคม 2553 เวลา 9.00-12.00 น.

บทคดยอ

เมอเรวๆ นไดมการรายงานถงการใชเครองรามานส เปคโตรโฟโตมเตอร ซงเปนเครองมอทไมท าใหเกดความเสยหายตอหลกฐาน โดยสามารถยนยนการแยกสารคดหลงจากรางกายในสถานทเกดเหต (Virkler and Lednev, Forensic Sci. Int. 2008) อยางไรกตาม ผลการวเคราะหนน สามารถคดแยกสารคดหลงไดเพยงชนดเดยวเท านน ไมสามารถแยกความแตกตางของน าคดหลงชนดเดยวกนจากหลายบคคลได สงตพมพฉบบนจงไดรายงานถงความแตกตางของเซลลสบพนธ ภายในตวอยางเดยวกน ทไดจากน าอสจของหลายบคคล เครองตรวจวดสเปกตรม – Raman (Near-Infrared Raman Spectrum) เปนเครองทใชวดสเปกตรม ของตวอยางคราบอสจแหงจากผบรจาคหลายคน ทน ามาเตรยมตวอยางขนในหองทดลองทควบคมสภาพแวดลอม สวนประกอบหลกทางเคมของน าอสจ ทมการสะทอนสเปกตรม -Raman ถกใชเพอบงชและจ าแนกโดยการใชสวนประกอบสเปกตรมหลก เสนสเปกตรมทไดมความแตกตางกนในน าอสจจากแตละบคคล

การวเคราะหสถตขนสงของผลสเปกตรมไดมาจากหลายจดบนตวอยางทแหงตรวจพบวา คราบอสจแตละจดมความแตกตางกน และผลสเปกตรมแฝงอาจแสดงผลไดเปนกราฟเสนตรงระหวาง พนหลงฟลออเรสเซนตและสวนประกอบ 3 สเปกตรม ความสมพนธในแตละอนของ 3 สวนประกอบนน ผนแปรตามบคคล ดงนนจงท าใหไมมผลของเสนสเปกตรมเดยวแสดงใหเหนในการทดลองหาสเปกตรม-Raman ของคราบอสจในเชงปรมาณ การใช 3 สเปกตรมประกอบกนสามารถน ามาใชในการจ าแนกน าอสจ บทความนแสดงใหเหนวาเครองตรวจวดสเปกตรม –Raman สามารถใชในการตรวจสอบสาร unknown วาเปนน าอสจในการตรวจพสจนทางนตวทยาศาสตรได

เอกสารอางอง

1. K. Virkler, I.K. Lednev, 2009, Forensic Science Int, 193, 56–62 2. K. Virkler, I.K. Lednev, 2008, Forensic Sci, Int, 181, e1–e5. 3. J. Thomas, P. Buzzini, G. Massonnet, B. Reedy, C. Roux, 2005 Forensic Sci. Int, 152, 189–197.

Page 5: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 1

บทท 1

บทน า

ความสามารถในการจ าแนกรองรอยสารคดหลงจากรางกายทตรวจพบในสถานทเกดเหต ม

ความส าคญเปนอยางมากในการสบสวนทางนตวทยาศาสตร ดวยวธการวเคราะหทางนตวทยาศาสตร

DNA เปนทนยมและใหขอมลมาก จงตองใหแนใจวาตวอยางรองรอยสารคดหลงใดๆ จะต องถกเกบรกษา

ไมใหถกท าลายขณะทผานกระบวนการตางๆ สารคดหลงอาทเชน เลอด น า อสจ น าลาย หรอน าจากชอง

คลอด สามารถน ามาใชประโยชนในการระบต วเหยอหรอผตองหาได ทงยงสามารถล าดบการเกด

อาชญากรรมได เครองมอเชงวเคราะหทสามารถแยกแยะสารคดหลงไดอยางรวดเรว งายและไมท าให

ตวอยางเสยหายกจะเปนเครองมอททรงคณคาในงานสบสวนทางนตวทยาศาสตร

ผวจยมรายงานเมอเรวๆนวา เทคนครามานสเปคโตรสโคป สามารถใชในการจ าแนกความ

แตกตางของสารคดหลงไดดโดยไมมการท าลายหลกฐาน ยนยนการจ าแนกสารคดหลงจากรางกายใน

สถานทเกดเหต อยางไรกตาม การวเคราะหนท าส าเรจเฉพาะตวอยางตรวจเดยวของแตละสารคดหลง

เทานน และไมสามารถพจารณา ความหลากหลายบางอยางทปรากฏขนระหวางตวอยางของตวบคคล ทม

ความแตกตางกนภายในตวมนเอง เนองจากสวนประกอบทางเคมทตางกน ผวจยพยายามทจะส ารวจผล

ขององคประกอบทางเคมทมผลกบองคประกอบสเปคตรมรามานของสารคดหลง วารสารตพมพฉบบน

เปนการสบหาบทบาทของสภาพเซลลสบพนธทตางกนภายในตวอยางเดยวไดดพอๆ กบหลายๆ ตวอยาง

จากหลายๆ บคคลส าหรบน าอสจมนษย

นอกเหนอจากเลอดแลว น าอสจเปนหนงในสารคดหลงทพบอยางแพรหลายในการตรวจสถานท

เกดเหต โดยเฉพาะอยางยงในกรณทเกยวกบการกระท าผดทางเพศ (ขมขน) มการทดลองเมอไมนานมาน

ททงการสนนษฐานและการยนยนผลวาการทดลองนสามารถใชในการคดแยกสารน า unknown ทพบใน

สถานทเกดเหตกคอ น าอสจ การเปลยนแปลงแหลงก าเนดแสง (ALS) สามารถชวยในการหา

สวนประกอบทางชววทยาไดแนนอนรวมถงน าอสจ เครองมอเกยวกบ ALS บางอยางถกพฒนาขน เชน

Wood’s Lamp BluemaxxTM BM500 Polilight® และ Lumatec Superlight 400 แตไมจ าเพาะกบการ

จ าแนกน าอสจ และสามารถใชไดเพยงการตรวจครงแรก การสนนษฐานทนยมส าหรบการทดสอบ acid

phosphatase (SAP) ของน าอสจ เปนทนาเชอถอมากกวา แตมนมกจะท าลายตวอยาง และมการ

Page 6: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 2

เปลยนแปลงบางอยางทเกดผลบวกปลอม วธทใชอยางแพรหลายมากทสดส าหรบ ยนยนการจ าแนกน า

อสจ คอใชการยอมสจ าเพาะแลวน าไปสองดภายใตกลองจลทรรศน ดตวอสจ และการทดส อบทาง

ภมคมกนวทยาส าหรบ prostate-specific antigen (PSA) วธการยอมสมกจะไมชวยคลคลายถาบคคลนน

เปนพวกไมมตวอสจ ดงนนเทคนคนจงมขอจ ากดในการประยกตใชในหองปฏบตการ ชดตรวจ PSA ทวไป

ทถกพฒนาขนส าหรบใชในสถานทเกดเหต ประกอบดวย Biosign® PSA, OneStep ABAcard, Chembio,

Medpro, Onco-screen, PSA-check-1, Seratec® PSA Semiquant, และ SMITEST ในการทดสอบขอ

สนนษฐาน ชดตรวจ PSA ใหผลบวกปลอมและยงท าลายตวอยางดวย การทดสอบ PSA ไมสามารถใช

ยนยนได เนองจากมการเปลยนแปลงบางอย างทใหผลบวกปลอมทอาจพบได ในกรณของเลอดทมาจาก

ผหญงทพบวาเปนมะเรง

ในเคสสวนใหญทมปรมาณของตวอยาง unknown ทมากพอส าหรบการวเคราะห ดงนนความ

ตองการส าหรบการทดสอบทใชคดแยกทไมเปนการท าลายตวอยางจงเปนสงจ าเปน อยางไรกตาม บางค รง

ปรมาณของวตถพยานทเปนน าอสจในจ านวนนอยๆ กสามารถคลคลายคดได ถาตวอยางนนมความ

เหมาะสม ดงนนมนจงเปนสงบงชวา การแบงในระยะเวลาอนสนของวตถพยานทเหมาะสมคอ

กระบวนการทมประสทธภาพ และไมมการท าลายหลกฐาน ในการทจะน าไปวเคราะห เพมเตม รวมทงการ

ท า DNA typing กสามารถด าเนนการได การตพมพอนๆ คอ ความเปนไปไดของผลบวกปลอมกบเทคนค

การจ าแนกทแพรหลาย การใชชด kit เปนสงทงายและแพรหลาย ไมไดชวยยนยนผลทงหมดทมการปรากฏ

ของน าอสจในแตละตวอยางในรปทบรสทธหรอในลกษณะทมการยอมส ทางกลมนตวทยาศาสตร มความ

ตองการวธการทมการจ าลอง ไมท าลายตวอยาง และมความสะดวกในการคดแยกการปรากฏของน าอสจ

ในสถานทเกดเหตอยางเฉพาะตว และจ าแนกมนออกจากสารคดหลงจากรางกายชนดอนๆ ได

รามานสเปคโตรสโคปเปนเทคนคทางนตวทยาศาสตรวธหนงทไดรบความนยมเพมมากขนเมอไม

นานมาน และมนยงถกใชในการหาขอมลทกาวหนาเกยวกบโครงสรางและคณสมบตของสวนประกอบ

พนฐานทมการเปลยนแปลงแบบสน การประยกตทถกน ามาใชในปจจบนสามารถวเคราะห เสนใย ยา

และลปสตก ไดดพอๆ กบ การวเคราะหน าหมก ส และถงยางอนามย ทฤษฎขนสงของรามานสเปคโตรสโค

ปรวมถงการกระเจงแสงแบบไมยดหยนของความหนาแนนต า โมโนโครมาตก และแสงเลเซอรทไมท าลาย

ตวอยางโดยตวอยางทใชเปนไดทงของแขง ของเหลว หรอกาซ การวเคราะหนไมต องมการเตรยมตวอยาง

และสารเคม สงส าคญทสดคอ ตวอยางทใชในการวเคร าะหดวยรามานนนใชในปรมาณนอยๆ ขนาดพโค

Page 7: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 3

กรมหรอเฟมโตลตรได และตวอยางไมถกท าลายโดยการวเคราะห เสนสเปคตรมรามานแสดงสญญาณ

การสนทจ าเพาะของตวอยางทถกวดคาพลงงานของการกระเจงแสง และลกษณะเฉพาะนเปนประโยชน

มากมายในการจ าแนกสาร unknown รามานสเปคโตรสโคปมความเหมาะสมในการวเคราะหตวอยางทม

ความหลากหลายและไมเปนระเบยบ ซงเปนคณสมบตทวไปของสารคดหลง สดทาย รามานสเปคโตรสโค

ป แสดงการรบกวนไดนอย จากน า ซ งเทคนคสวนใหญในการวเคราะหสารคดหลงและวตถพยานอนๆ มก

ถกรบกวนได เครองรามานสเปคโตรมเตอรทเคลอนยายไดมความเหมาะสมและในการออกแบบดวย

ซอฟตแวรขนสง ใชประยกตในการจ าแนกน าอสจในทเกดเหตได

องคความรของคณะผวจยไมมการประกาศการทดลองรวมถงวธการแยกน าอสจโดยใชรามาน

สเปคโตสโคป ซงจดประสงคของการศกษาน คอ เพอศกษาความแตกตางของสภาพเซลลในตวอยางคราบ

อสจจากคนๆเดยว พรอมกบการวเคราะหการเปลยนแปลงคณภาพของตวอยางทไดจากบคคลทแตกตาง

กนโดยใช NIR รามานสเปคโตรสโคป สงส าคญทเนนคอตวอยางทถกวดอยในรปทบรสทธและไมแสดง

สภาพทตงสถานทเกดเหตรวมถง การผสมกน การลด ความเขมขน หรอการปนเปอนสารอนๆ สงเหลาน

คอขอบเขตของการศกษา และคนหามากขนในการศกษาระดบของการประยกตใชไดของเทคนคน

สมมตฐานของผวจยคอ น าอสจมนษยทแตกตางกนทงสารเคมและสเปคตรม เปนสาเหตใหการตรวจวด

สเปคตรมจากจดทตางกนในตวอยางทเหมอนกน มความแตกตางกนอยางมนยส าคญ คากลางการ

เปลยนแปลงนไมใชสเปคตรมเดยวทมอยในน าอสจมนษย สญญาณสเป คโตรสโครปกถกพฒนาเปน

ความสมพนธแบบเสนตรงของสวนประกอบสเปคตรมทหลากหลายในน าอสจ กบองคประกอบทถกแยก

ไดจากสารเคมทมอยในน าอสจ ลกษณะขององคประกอบหลกนนถกใชใน “mulit-dimensional analysis”

ของคราบอสจทตรงขามกบ “Single-dimensional analysis” ทรวมถงการเปรยบเทยบของสเปคตรม

คาเฉลยเดยว องคประกอบหลกทพบไดจากตวอยางอสจพนฐานทถกท าใหพอดกบคาเฉลยสเปคตรมของ

คราบอสจไดมาจากหลายๆ บคคลแสดงประสทธภาพของสญญาณสเปคโตรสโครปกทจ าเพาะ ทถก

ประยกตในทกๆตวอยางอสจ ผวจยรายงานสวนประกอบ NIR รามานสเปคตรมคราบอสจ พบโดยการ

วเคราะหตวอยางคราบอสจเดยวไดดเทากบสเปคตรมทไดจากการวเคราะหตวอยางคราบอสจจากหลายๆ

บคคล งานเบองตน ของพครามานหลกและการจ าแนกทเปนไปไดขององคประกอบน าอสจถกน ามาใชเปน

ขอมลพนฐานของขอมลรายงาน

Page 8: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 4

บทท 2

ทบทวนวรรณกรรม

1.น าอสจ (Semen)

น าอสจ (Semen) เปนน าทหลงจากอวยวะเพศชาย จากการรวมประเวณ หรอถกกระตนใหเคลอน

ออกมามลกษณะเปนน าเหนยวสขาวขน หลงออกมาครงละ 1.5-6.0 มลลลตร ประกอบดวยตวอสจ

(Sperm) และสวนทเปนน า มจ านวนตวอสจเฉลยประมาณ 300-500 ลานตว

สวนประกอบของน าอสจ

1. ของเหลวและตวอสจทออกมาจาก Vas deferens ~ 10%

2. ของเหลวจาก Seminal vesicles ~ 60%

3. ของเหลวจาก Prostate Gland (ตอมลกหมาก) ~30%

4. ของเหลวจาก Mucus gland อกนดหนอย

คาความเปนกรดดางของน าอสจ อยทประมาณ 7.5 คอเปนดางเลกนอย หากอยในทๆ เปนดาง

มากกวาน จะท าใหตวอสจตาย หากอยในทๆ มอณหภมสง จะท าใหเคลอนทไดเรวขน ภายในม Metabolic

rate สงขน แตกท าใหตวอสจมอายนอยลงดวยเชนกน

เพศชายจะเรมสรางตวอสจ ท ผลตจาก อณฑะ ในทอทเรยกวา Seminiferus Tubules เมออาย

ประมาณ 12 ป และจะสรางไปจนตลอดชวต

2.การตรวจหาคราบอสจ

2.1. การเกบหลกฐานท าไดโดยการใชส าลปายจากภายในชองคลอด

2.2. การตรวจหาต าแหนงของคราบ คราบทปรากฎบรเวณเสอผาทมสด าหรอสเขมอาจมองดวยตา

เปลาไมเหนวาอยทต าแหนงใด การตรวจหาต าแหนงของคราบในกรณนตองใชแสงอลตราไวโอเลท

(Ultraviolet lamp) สองในหองมด จะท าใหมองเหนบรเวณทมคราบตดอยปรากฏชดเจนตางจากบรเวณอน

Page 9: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 5

2.3. การตรวจคราบอสจโดยหาตวอสจ จากการสองดภายใตกลองจลทรรศน

2.4. การตรวจทางเคม เนองจากสวนประกอบของน าอสจ มสารเคมหลายชนด จงท าการตรวจหา

ถาพบสารเหลานนกแสดงวา คราบน นนาจะเปนอสจ การตรวจสารเคมนไมอาจยนยนไดแนนอนเหมอน

กรณทตรวจพบตวอสจ เพราะสารเคมดงกลาวมไดมอยเฉพาะแตในน าอสจเทานน

2.4.1 การตรวจโคลน คอ การตรวจหาสารโคลน (Choline) ซงมอยในน าอสจ วธนเปนวธ

เกาเรยกวา การทดสอบฟลอเรนซ (Florence test) วธนใชวธเคมรวมกบการตรวจดวยกลองจลทรรศน

ในปจจบนวธนใชกนนอย เพราะมความไมแนนอนอยมากและการตรวจกไมไวพอ การ

ตรวจวธน ถาใหผลบวกกแสดงเพยงวาคราบนนนาจะเปนน าอสจได

2.4.2 การตรวจหาสารแอสดฟอสฟาเตส (Acid phosphatase test) สารนเปนเอนไซม

ทมาจากตอมลกหมาก (Prostate gland) และมอยในน าอสจในปรมาณสง ไดมผพยายามดดแปลงวธการ

ตรวจสารนอยางงายๆ โดยใชน ายาหยดลงไปในสงทสงสยวาจะเปนคราบอสจ ถาม acid phosphatase

ปรมาณมากพอจะท าใหเกดสขนภายในเวลาทก าหนด ซงการทดสอบดงกลาวนใหผลบวก แสดงวาสงนน

นาจะเปนคราบอสจ

ส าหรบคราบทตดตามเสอผาหรอตามทตางๆ เวลาน ามาตรวจตองใชกอนส าลชนปายเอา

มาหรอถาเปนคราบเกาทแหงมาก เวลาน ามาตรวจอาจใชกระดาษกรองสขาวชบน ากลนแลวน าไปกดทบ

บรเวณคราบ เพอใหคราบละลายตดมาทกระดาษแลวจงตดกระดาษออกเปนเศษเลกๆ น าไปตรวจอกท

หนง ในกรณเชนน เมอหยดน ายาลงบนกระดาษ ถามสาร acid phosphatase ทกระดาษจะปรากฏส (ส

แดงหรอมวงแลวแตน ายาทใช) ใหเหนทกระดาษ

Page 10: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 6

3. รามานสเปคโตรสโคป (Raman Spectroscopy)

3.1 ทฤษฎวาดวยรามาน สเปคโตรสโคป (Theory of Raman Spectroscopy)

Raman scattering เกดขนไดโดยใชล าแสงโมโนโครมาตกทมความเขมสง เชน ล าแสงล าเลเซอร

(laser beam) ผานเขาไปยงตวกลางโปรงแสง แสงสวนใหญจะผานทะลไปได แตจะมแสงส วนนอย

บางสวนเกดการกระเจงไปทกทศทางดวยการชนแบบยดหยน (elastic collision) แตมการชนสวนนอยอก

สวนหนงคอ การชนแบบไมยดหยน (inelastic scattering) ซงมการเปลยนแปลงความถไปเลกนอย เรยกวา

การกระเจงแบบรามาน (raman scattering)

เมอกลาวถงปรากฏการณของการเกดกระเจง ในกระบวนการกระเจงนน สงทส าคญทจะตองเนน

คอ การดดกลนแสงหรอโฟตอนเรมตน และการใหอมสชนของการกระเจงแบบไมยดหยน เปนกระบวนการ

เกดอยางตอเนอง ประสทธภาพของการเกดอนตรกรยานขนอยกบอเลกตรอนในโมเลกลถก รบกวน หรอ

distorted ไดงายเพยงใด คณสมบตอนนเรยกวา polarizability ถา polarizability ของโมเลกลเปลยนไปใน

ระหวางการสนของโมเลกล จะมผลตอการเกด raman shifted ของโฟตอนจากการเกดอนตรกรยาหรอโฟ

ตอนเรมตนดวยพลงงาน hL

ดงนน โมเลกลทท า ใหแสงโมโนโครมาตกเกดการกระเจงแลวเกด Raman shifted lines ได

โมเลกลนนจะตองเกดการสนแลวท าให polarizability ของสารนนเปลยนไป

3.2 เครองรามานสเปคโตรสโคป (Raman Spectrometer)

องคประกอบของเครองรามานสเปคโตรมเตอรนน สวนทส าคญกคอ ตอง มเครองทจะสามารถวด

แสงทกระเจงได ซงโดยปกตแลวเปนแสงทมนอย ดงนนจงจ าเปนจะตองหาแหลงก าเนดแสงทใหความเขม

สงๆ อยางไรกตาม เครองรามานสเปคโตรมเตอรกประกอบดวยอปกรณหลก 3 สวน คอ

1. แหลงก าเนดแสงทใหความเขมสง

2. ระบบใสสารตวอยาง (sample illumination system)

3. เครองสเปคโตรมเตอรทเหมาะสม

Page 11: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 7

3.3 ประโยชนของการใชเทคนครามานสเปคโตรสโคป

ประโยชนของการน าเทคนคนไปใชทางเคมคอ ใชเปนววเคราะหทงในเชงคณภาพและปรมาณ

วเคราะหสารตางๆ ทงสารอนทรย สารอนนทรย และชวสาร (biological substances) ซงการวเคราะหนจะ

ไดผลออกมาคลายกบเทคนคทางอนฟราเรดสเปคโตรสโคป ดงนน เทคนคทใชในการวเคราะหจงสามารถ

ท าไดในท านองเดยวกน คอ ใชหลกการเปรยบเทยบกบสารมาตรฐานเพอการพสจนตรวจสอบชนดของสาร

โดยสเปคตรมจะตองเหมอนกนถาเปนสารเดยวกน แตถาลกษณะของสเปคตรมไมเหมอนกน กอาจใชหา

พวกฟงกชนนลกรปของโมเลกลไดโดยเทยบต าแหนงของแบนดในสารตวอยางกบ correlation chart หรอ

ต าแหนงของฟงกชนนลกรป

4.งานวจยทเกยวของ

Raman spectroscopy offers great potential for the nondestructive confirmatory identification of

body fluids. ตพมพในวารสาร Forensic Science International 181 (2008) e1–e5 โดย Kelly Virkler,

Igor K. Lednev

บทคดยอ

รามานสเปคโตรสโคป ถกใชในการเปรยบเทยบสารคดหลงจากรางกายทวๆ ไป ทพบไดในสถานท

เกดเหต ทไมถกท าลายหลกฐาน วตถพยานชนดแหงของน าอสจ น าจากชองคลอด เหงอ น าลาย และน า

เลอด ถกน าไปวเคราะหโดยใช confocal Raman spectroscopy ทการกระตน 785 nm. ผลทแสดงวา สาร

คดหลง 5 ชนด สามารถแยกจากตวอนๆ โดยการเปลยนแปลงการดเสนสเปคตร มรามาน และแสงเลเซอรท

ใชไมท าลายตวอยาง สญญาณรามานของสารคดหลงแตละชนด มความจ าเพาะและสมพนธกบ

องคประกอบทรของสารคดหลง วตถพยานแหงของน าอสจมนษยและสนข มความแตกตางกนอยางชดเจน

ของสญญาณรามาน การศกษาเบองตนน แสดงถง ประสทธภาพ ทดของรามานสเปคโตรสโคป ทไมท าลาย

หลกฐาน ยนยนการคดแยกสารคดหลงจากรางกายตามจดประสงคทางนตวทยาศาสตรได

Page 12: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 8

บทท 3

วธการทดลอง

1.ตวอยาง

ชดตวอยาง 50 ตวอยางน าอสจทไดมาจากผบรจาคทไมระบชอในคลนกการท าตวออน หนง

ตวอยางถกเลอกโดยการสมน ามาเปนตวอยางพนฐานทใหผลสญญาณสเปคโตรสโคปก และสญญาณน

ตองพอดกบตวอยางทมอยเพอการเปรยบเทยบ หยดตวอยาง 10 µl ลงบนกระจกสไลดวงกลมทถก

ออกแบบส าหรบใชกบ automatic mapping stage และเพอใหแหงอยางสมบรณ ตวอยางถกวเคราะห

โดยใช automatic mappimg ทสแกนลงบนตวอยาง 75x75 µm และวดสเปคตรมรามานจากการสม 36

จด จ านวน 6 ครงๆละ 10 วนาท สเปคตรมทไดจากตวอยางนถกใชก าหนดตวเลขและการแยกทเปนไปได

ขององคประกอบหลกของน าอสจ และพฒนาสญญาณสเปคโตรสโคปก ตวอยางคราบอสจ 50 ตวอยาง

ทกตวกบตวอยางทถกเลอกเปนพนฐานใหผลทเหมอนกบทคาดไว ตวอยางทเหลอถกวดโดยใช automatic

mapping ในลกษณะเดยวกน

2.Raman microscope

ใช Renishaw inVia confocal Raman spectrometer ตดตงดวย research-grade Leica

microscope, 20x long-range objective (ชองตวเลข 0.35) และใช WiRE 2.0 software ส าหรบ

automatic mapping ใช lower plate ของ Nanonics AFM MultiView 1000 system ตดตงใตกลอง และ

การวดจะใช Quartz II และ QuartzSpec software แสงเลเซอรทชวงคลน 785 nm. ส าหรบการกระตน

พลงงานเลเซอรบนคราบตวอยางประมาณ 115 mW. และขนากจดของล าแสงกระตนกวางประมาณ 5

µm. ใช standard confocality mode เสนสเปคตรมประมาณ 3.5 cm-1 และเพอความเทยงตรงแนนอน

ของพค ท าการ calibration ดวย ซลกอนมาตรฐาน

3.Data treatment

ทกสเปคตรมไดมาจาก automatic mapping ของตวอยางคราบอสจ ถกน ามาใชกบ GRAMS/AI

7.,01 software กอนเพอก าจด cosmic ray ทรบกวน จากนนสเปคตรมถกน าเขาไปใน MATLAB 7.4.0

เพอวเคราะหสถตและวเคราะหทวไปทปรบตวกบจ านวนทหลากหลายของการรบกวนจาก background

ของแตละสเปคตรม ตวเลขขององคประกอบหลกในตวอยางพนฐาน ถกก าหนดโดยใช significant factor

Page 13: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 9

analysis (SFA) และ สเปคตรมองคประกอบเฉพาะถกสกดโดยใชฟงคชน alternate least squares (ALS)

องคประกอบทพบในตวอยางพนฐานดงเดมถกใชออกแบบสญญาณสเปคโตรสโคปก และสญญาณนถก

ท าใหพอดกบสเปคตรมเฉลยทพบจากตวอยางน าอสจทเหลออย Curve Fitting Toolbox ใน MATLAB ถก

ใชส าหรบการวเคราะหความแตกตางระหวางสเปคตรมพนฐานกบสเปคตรมจากตวอยางและสถต “good-

of-fit” ถกน ามาใชค านวณความสอดคลองกนของสญญาณสเปคตรมททดลอง

Page 14: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 10

บทท 4

ผลการทดลอง

1.วธการหลก

จดประสงคหลกของการศกษานเพอก าหนดระดบความแตกตางของสเปคตรมจากน าอสจบน

พนฐานขององคประกอบหลก และคนหาวามความแตกตางกนเทาไหรใน สเปคตรมจากหลายๆ บคคล ถา

มการเปลยนแปลงเลกนอยในสเปคตรมจากคนหนงไปยงผอน เมอรามานสเปคโตรสโคป สามารถตดสน

วธการเพอการคดแยกตวอยางทเหมอนน าอสจบนพนฐานการประยกตการค านวณสญญาณสเปคโตรส

โคปกสญญาณนมนจะสอดคลองกบการเกบตวอยางน าอสจจากทกคน องคประกอบสเปคตรมทวไปทพบ

ในอสจมนจะแสดงออกมาอยางหลากหลายตามองคประกอบทางเคมทหลากหลายในน าอสจ สญญาณท

จ าเพาะสามารถประมาณการ การพฒนาส าหรบสารคดหลงชนดอนๆ ทถกพบไดในการทเกดเหตทเราไมร

ซงจะสามารถคดแยกและยนยนได

2. ตวอยางเดยวทมความแตกตางกน

ตวอยางน าอสจเดยวจากนจะเรยกวา “พนฐาน” ถกใชพฒนาสญญาณสเปคโตรสโคปกท

ประยกตใชกบทกตวอยาง สเปคตรมรามานไดจากการสม 36 จกบนตวอยางพนฐานทถกน าเขาใน

MATLAB และ การวเคราะห SFA ถกด าเนนการในการก าหนดตวเลขขององคประกอบหลกทแสดงออกมา

ผลการวเคราะหน (ไมไดแสดงขอมล) บงช 6 องคประกอบหลก ฟงกชน ALS ถกประยกตในการสกด

สเปคตรมของแตละองคประกอบ และการเพมการทดสอบนแสดงผลตามจรงมเพยง 3 องคประกอบ

จ าเพาะทสเปคตรมแสดงถงชนดของสารเคมทอยในตวอยางน าอสจ สวนประกอบอนๆ อาจจะเปน

background fluorescence องคประกอบเทยมของ 1 ใน 3 องคประกอบจรง และสญญาณรบกวน รป 1

แสดงสเปคตรมเฉลยของตวอยางพนฐาน ตาม 3 องคประกอบหลก ชวงของเลขคลนคอ 670-1750 cm-1

ถกแสดงในรปและจะใชออกแบบสญญาณสเปคโตรสโคปก เนองจากมบรเวณทมลกษณะพคทส าคญ

ทสด พครามานหลกทอธบายถงแตละองคประกอบถกรายงานลงในตาราง 1 เปนขอมลรายงานพนฐาน

องคประกอบสเปคตรมของน าอสจทซบซอนและมความหลากหลายจากสารเคมหลายชนด ตาม

แหลงขอมล องคประก อบทางเคมบางชนดของน าอสจทแสดงความเขมขนสงสดคอ fructose, choline,

spermine, citric acid, acid phosphatase และ albumin องคประกอบสารเคมอนๆ ทมจ านวนนอยคอ

Page 15: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 11

glucose, inositol, lactic acid และ urea ยงมสารเคมอกหลายชนดในน าอสจ แตส าหรบจด ประสงคของ

องคประกอบหลกทไดรบมานนไมมความส าคญเมอความสามารถในการกระเจงแสงรามานต า มนเปนสง

ส าคญทกลาวถงความจรงทมการเปลยนแปลงสารเคมอยางไรหลงจาก กระบวนการพงออกอยางรวดเรว

ดงนนการศกษาถงองคประกอบยงไมเปนทแนนอน

รปท 1 สเปคตรมรามานเฉลยของตวอยางคราบอสจพนฐาน (a) และสเปคตรมรามานของสเปคตรมองคประกอบ 1(b) 2

(c) และ 3(d) ของคราบอสจทระบพคหลก

ตาราง 1 รายละเอยดรามาน ของคราบอสจ

Page 16: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 12

ถงอยางไรกตามรายการทอางถงของชนดสารเคมทเดนๆ องคประกอบ 1 ถกแสดงในรปท 1 ซง

เกยวของกบ amino acid tyrosine พคแสดงท 640, 798, 829, 848, 983, 1179, 1200, 1213, 1265,

1327, และ 1616 cm-1 คอพคทชดเจนทสดคลายกบพคทอธบายในแหลงขอมลตพมพของสเปคตรมรามา

นของ tyrosine มพคทเหลอจากสารเคมชนดอน แตม ความเดนมากในอก 2 องคประกอบทเหลอ มนนา

ประหลาดใจท amino acid ตวเดยว ถกพบเปน 1 ในสวนประกอบสเปคตรมหลกของคราบอสจ แทนท

สารประกอบเคมซบซอน แตของ free amino acid ทรคาทมในน าอสจ tyrosine เปน 1 ในสารทส าคญ

และความเขมขนของมนจะแสดงเพมขนเมอน าอสจแหง วงอะโรมาตก ในพนธะของ tyrosine เปนสวนทให

สเปคตรมรามานทสง ถงกระนน phosphorylated tyrosine ทเหลอ ถกรายงานวามผลในการปองกนบน

เยอหมเซลลของเซลลอสจ และชวยใหไขมนเสถยร ดงนนความสมบรณของ tyrosine กบ free amino

acid ในน าอสจเปนประโยชน ท ายทสด tyrosine phosphorylation เกดขนเมออสจไดรบสงทจ าเปนกอน

การปฏสนธ รายละเอยดนเปนเพยงเบองตนและยงไมใชขอสรป และมนยงตองการการคนควาเพมเตม

มนเปนสงทเดนชดเมอมองครงแรกทองคประกอบท 2 คอความเดนชดจาก polypeptide

backbone ของโปรตน เนองจากการแสดงของ amid I และ amid III มพคท 1668 และ 1240 cm-1 ม

รายงานวาโปรตนอลบมนมอยประมาณ 1/3 ของโปรตนทงหมดในน าอสจ อยางไรกตามมรายละเอยดท

เปนไปไดขององคประกอบท 2 การเปรยบเทยบกบขอมลรายงานของสเปคตรมรามานของอลบมนชวย

สนบสนนขอสรปน ซงพคทตรงกนเกดขนชวง 759, 1003, 1336 และ 1448 cm-1 ซงพค amid I และ III

อางถงไปแลว เปนไปไดวาเอนไซม acid phosphatase ทสนบสนนองคประกอบนเปนโปรตนคณภาพและ

มความสมบรณมากในน าอสจ แตไมมข อมลขอมลตพมพมากพอทจะเปรยบเทยบกน ดงนนรายละเอยด

นยงไมเปนทแนชด ในการสบหาถงขนน การสนบสนนขององคประกอบนอาจจะอางถงโปรตน ทายทสด

choline ทเกดขนถกน าเสนอในองคประกอบท 2 โดยพคใหญท 715 cm-1 เปนองคประกอบของ C-N

symmetric stretch ทพบใน choline ซงเคยมรายงาน มนเหมอนกบการทเกด CH2 scissoring ใน choline

เหนไดจากพคท 1448 cm-1 พคนมขนาดใหญมากในองคประกอบท 2 ดงนนจงเปนไปไดวาอาจมสารเคม

มากกวา 1 ชนดในองคประกอบน เชนเดยวกบองคประกอบท 1 ทมพคอนๆ แสดงออกอยางชดเจนในอก 2

องคประกอบทเหลอ ดงนนพวกเขาไมพจารณาความเดนในองคประกอบ 2

Page 17: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 13

รปท 2 คราบอสจทแตกตางกนอยางชดเจน โดยสเปคตรมรามานทเดนชดทไดจากจดทตางกนในตวอยางเดยวกนของ

คราบอสจ ซงองคประกอบ 1 (a) และองคประกอบ 3 (b)

องคประกอบ 3 ปรากฏตรงขามกบองคประกอบท 1 เมอเปรยบเทยบสเปคตรมจากการเกบจาก

บคคลเดยวกนในต าแหนงทตางกน เมอพคทแสดงในองคประกอบ 1 ชดเจน (คาสง) พคในองคประกอบ

3 จะออน (คาต า) (ตามรปท 2) ตวสนบสนนทางเคมขององคประกอบ 3 ปรากฏทวไปเหมอนกบกรณของ

องคประกอบ 1 (รปท 1) สเนสเปคตรมขององคประกอบ 3 คอ สวนประกอบของ spermine phosphate

hexahydrate (SPH) ทเคยมรายงานมาแลว พคทพบในองคประกอบ 3 คอ 888, 958, 1011, 1055,

1065, 1125, 1317, 1461 และ 1494 cm-1 ทกคาทปรากฏเปนสเปคตรมททราบคาของ SPH และใน

รายการตามตาราง 1 ทไดจากการสน การอางถงในสมยกอน spermine พบในความเขมขนทสงในน า

อสจมนษย และ มนเคยใชเพอการจ าแนกน าอสจทางนตวทยาศาสตรขนพนฐานในอดตดวย ธรรมชาต

พนฐานของ spermine มาจากการท าปฏกรยากบกลม phosphoric acid ของ กรดนวคลอก แลวจบกน

ดวยพนธะทแขงแรง ซงการจบกนนเป นตวน าใหมการตกตะกอนของ SPH ในน าอสจ โดยผคนพบผลกน

คนแรกคอ van Leeuwenhoek และพวกเขายงสงเกตในน าอสจทเรมจากของเหลวไปจนถงแหง คณสมบต

ทเกยวกบการมอยของ SPH ในน าอสจ ท าใหเขาใจองคประกอบท 3 แตขอมลนยงไมเปนทแนนอนและยง

ตองการการศกษาเพม เหมอนกบในองคประกอบหลกอนอก 2 องคประกอบของคราบอสจ

Page 18: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 14

3.หลายๆ บคคล

จดประสงคท 2 ของการวจยในครงนเปนการดความแตกตางของเสนสเปกตรมของน าอสจจาก

หลายๆบคคล ขนตอนแรกคอ เปรยบเทยบคาเฉลยของแตละตวอยางน าอสจ ทกสเปกตรมทตรวจพบม

ความคลายคลงกนและพบพคหลกทจดเดยวกน มความแตกตางของความหนาแนนของพคในแตละ

ตวอยาง แตนนกไดมการคาดการณไวลวงหนาแลวเนอง จากความแตกตางของสารเคมจากแตละบคคลแม

จะมาจากบคคลคนเดยวกนกตาม ในภาพท 3 แสดงใหเหนถง คาเฉลยสเปกตรมของตวอยางน าอสจ 5

ตวอยาง (เสนสด า) จากตางบคคลกน เปนตวอยางของความคลายคลงกน เพอแสดงใหเหนถงความ

แตกตางกนของสเปกตรมจากสารคดหลงจากรางกาย สเปกตรมของเลอดและน าลายไดมการรายงานไว

แลวดงภาพ มความแตกตางกนเพยงเลกนอยระหวางตวอยางน าอสจ แตในเลอดและน าลายมพคหลกท

แตกตางกนซงสามารถใชจ าแนกได รายละเอยดอนๆในภาพท 3 จะมการอธบายในยอหนาตอๆไป

รปท 3 สเปคตรมรามานเฉลยของตวอยางคราบอสจ 5 ตวอยาง (เสนสด า) กบสญญาณสเปคโตรสโคปกท

สอดคลองกน (a-e) และสเปคตรมรามานของเลอด (f) และน าลาย (g) กบสญญาณสเปคโตรสโคปกทสอดคลองกน

หลงจากการรวบรวมขอมลมความสอดคลองกนจากสเปคตรมจของตวอยางน าอสจตางบคคลกน

a more quantitative approach was developed สญญาณสเปคตรมไดถกสรางขนจากการรวมกนของ 3

องคประกอบหลก จากตวอยางน าอสจพนฐาน ในแกนนอนและมการขดเสนทมความชน

เทากบฟลออกเรสเซนตแบลคกราวน สเปคตรม 5 สเปคตรมเหลานเกอบจะซอนทบกนพอดกบสเปคตรม

ของน าอสจพนฐาน และมสเปคตรมอก 2 สเปคตรมทซอนทบกนพอด สญญาณสเปคโตรสโคปก ไดถก

น ามาเปรยบเทยบกบตวอยางน าอสจอก 49 ตวอยาง เพอทจะยนยนวาสามารถใชไดกบตวอยางทวไปได

Page 19: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 15

รปท3 แสดงถงการซอนกนของสเปกตรมอยางดของตวอยางและตวอยางมาตรฐาน และ 2 เสนทแสดงดาน

ทาย แสดงถงการซอ นกนของสเปกตรมจากเลอดและน าลาย ซงสงเกตไดวาซอนกนไดไมสมบรณเทาไรนก

จากผลการทดลองเหลานแสดงใหเหนถงประสทธภาพในจ าแนกน าอสจโดยใช technique raman

การวเคราะหทางสถตเชงปรมาณไดถกน ามาใชเปนตวชวดวาคาสเปคโตรสโคปกทไดวามความ

สอดคลองกบสญญาณสเปกตรมมากเพยงใดโดยใชฟงกชน Curve Fitting Toolbox จากโปรแกรม

MATLAB คาสเปกตรมทไดและสวนทซอนทบกนไดถกน ามาวาดลงบนเสนแกน X Y ตามล าดบ คา

สเปกตรมทงหมดจะถกปรบคาใหอยในชวงไมเกน 1 ทงในแกน x และ y คาสเปกตรมทเหมอนกน 2 คาจะ

ถกวาดลงบนเสนตรงแกนกลางท x=y ซงจะใชเสนกลางนในการเปรยบเทยบความเหมอน / ตางกนของ

ขอมลวามากนอยเพยงใด ผลทางสถตพบวามคาเชงปรมาณ 3 คามความเกยวเนองกนในสวนของการ

ทดลองและสวนทซอนทบกน (ดงในตารางท 2)

ตารางท 2 ผลสถต “Goodness-of-fit” ส าหรบสญญาณรามาน

ตวเลขเหลานคอคา SSE, R-sqaure และ RMES คา SSE เปนตววดผลรวมของคาการเบยงเบน

ของขอมลจากเสน x=y ยงคานมคาใกล 0 มากแปลวามคา random error ยงนอย คา R-sqaure บงถง

คาทอยใกลแกน x=y วาสามารถบอกถงความแปรผนไดดมากนอยเพยงใด ยงคาทหางจาก 0 มากเทาไร ก

Page 20: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 16

ยงมคาความแปรผนมากเทานน ซงหมายความวาคาสเปกตรมทไดจากการทดลองมความสอดคลอง กบ

สญญาณสเปกตรม สดทายคา RMSE เปนคาทใชประมาณสวนเบยงเบนมาตรฐานจาก random data

components ซงคาทเขาใกล 0 มากเพยงใดแสดงถงความเขากนของคาสเปกตรมทไดจากการทดลองกบ

คาสญญาณสเปกตรม

ด าเนนกระบวนการวเคราะหเชนเดยวกนใน 49 ตวอยางทเหลอผลเชงกราฟพบวา 22 ตวอยาง

สามารถซอนกนไดสมบรณดงในภาพท 4A กราฟครงบนแสดงถงความพอดกบเสนกลาง x=y เพอ

เปรยบเทยบตวอยางกบสญญาณสเปกตรม และครงลางคอ สวนทเหลอเมอแยกสวนของกราฟทพอดกน

ทสดออกไปแลว สวนทเหลอวาดกราฟจาก คารอบๆ 0 ทแสดงวาไมพอดกนนกผลของ SSE, R-sqaure

และ RMES ของ 25 ตวอยางจาก 50 ตวอยางแสดงในตารางท 2 ตามทคาดผลพนฐานแสดงวาพอดกน

อยางมากเนองจากมผลจากสญญาณสเปกตรม แตผลทางสถตของตวอยางทงหมดมคาใกลเคยงกนมาก

และมคาอยในชวงเดยวกน เพอใหยนยนวามการซอนทบของกราฟมากขน จะมการวเคราะหในสเปกตรม

ของเลอดและน าลายมนษยซงไดมการรายงานไวกอนหนานแลว ผลทางสถตไดแสดงผลทดานลางของ

ตารางท 2 และเหนไดชดวาน าอสจมความแตกตางกนอยางมากกบตวอยางทท าการวเคราะหทง 2 เมอ

น ามาวเคราะหรวมกน คา R-square ของเลอดและน าอสจมความแตกตางกนไมมาก แตคา SSE และ

RMSE กลบมความแตกตางกนมาก ผลทสงเกตไดของน าลายดงแสดงในภาพท 4 มความสม าเสมอ

สอดคลองกนอยางมากมายของเสนและจดกระจายตรงสวนบนของกราฟ และเหนไดชดวามคากระจาย

ออกจาก 0 มาก

รปท 4 การหาคาในดานปรมาณของคณภาพความพอด โดยการเปรยบเทยบของเสน y=x กบสญญาณทพอดของน า

อสจกบตวอยางน าอสจ (A,ดานบน) พรอมกบจดทเหลอ (A,ดานลาง) และสญญาณทพอดของน าอสจกบตวอยางน าลาย

(B,ดานบน) พรอมกบจดทเหลอ (B,ดายลาง)

Page 21: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 17

ดงทแสดงในภาพท 3 และ 4 และ ตารางท 2 ผลจากคาสเปกตรมของน าอสจแทบจะเหมอนกบ

สเปกตรมของอสจทไดจากการทดลอง และชดเจนวาไมตรงกบทงน าลายและเลอด ผลแสดงวาคา

สเปกตรมทไดจากน าอสจมาตรฐานสามารถใชจ าแนกน าอสจโดยรวมได เทคนคนจงสามารถจ าแนกน า

อสจออกจากสารคดหลงจากรางกายชนดอนๆได

Page 22: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 18

บทท 5

สรปและวจารณผลการทดลอง

สญญาณสเปคโตรสโคปกของน าอสจมนษย ถกพฒนาบนพนฐานขององคประกอบทางเคมท

ตางกนของน าอสจ โดยใช NIR รามานสเปคโตรสโคป การวเคราะหทางสถตพบวา สเปคตรมของตวอยา ง

คราบอสจประกอบดวย 3 องคประกอบสเปคตรมหลก สวนประกอบหนงคอ tyrosine โปรตนซงกคอ

Choline และ Spermine phosphate hexahydrate (SPH) ผวจยสาธตถงคณภาพทการเปลยนแปลงดวย

การมองไมมนยส าคญในสเปคตรมรามานของคราบอสจทไดจากหลายๆ บคคล และผว จยแสดงวา

สเปคตรมของคราบอสจมความหลากหลายคอนขางมากเมอเทยบกบ สเปคตรมของคราบเลอดและ

น าลาย การรวมกนของ 3 องคประกอบหลก สามารกใชในการบงชสญญาณสเปคโตรสโคปกทจ าเพาะใน

การคดแยกการแสดงของน าอสจและความเปนไปไดในการจ าแนกคราบอสจออกจากสารคดหลงอนๆ และ

สารรบกวนตามธรรมชาตทพบในทเกดเหต สญญาณทจ าเพาะของคราบอสจ คอ การเพมเสรมโดยการ

ประเมนคาเบองตนวา 2 ใน 3 องคประกอบสเปคตรมทประกอบดวย Choline และ Spermine และ

องคประกอบสารเคมเหลานเปนองคประกอบทจ าเพาะในน าอสจและมการใชในเทคนคการจ าแนกทางนต

วทยาศาสตรส าหรบน าอสจในอดต สญญาณสเปคโตรสโคปกน พอดกบตวอยางคราบอสจทงหมดดวยผล

คาทางสถต goodness-of-fit ทสง และผลลพธนแสดงความสามารถในการประยกตใชสญญาณอยางไร

กบตวอยางน าอสจมนษยทมประสทธภาพในการคดแยก

ผวจยเหนถงความเปนไปไดในการใชเทคนคนทไมมการท าลายหลกฐานในการจ าแนกหาและ

ยนยนการจ าแนกคราบอสจทสถานทเกดเหตทงทไดมาเปนน าบรสทธและทผานการยอม นกนต

วทยาศาสตรประเมนคาการคดแยกจรงๆ ของตวอยางอสจทคาดคดไว และมนบ รสทธไมมการปนเปอน รา

มานสเปคโตรมเตอรทเคลอนยายได มนเรมมการน ามาใชคดแยกยาและสารระเปด มนเปนมตรกบผใชแ ละ

การวเคราะหส าเรจโดยไมตองอาศยองคความรของรามานสเปคโตรสโคป เครองมอชนดนสามารถ

ประยกตใชอยางมประสทธภาพกบการคดแยกสารคดหลงจากรางกาย ความสามารถในการใชเปนตวคด

แยกและการสรปผล โดยเฉพาะอยางยงในสถานทเกดเหต ทเปนความกาวหนาหลกในพนทของการ

วเคราะหคราบอสจในทางนตวทยาศาสตร ขอบเขตของการศกษานรวมถงตวอยางทบรสทธใน

หองปฏบตการทมการออกแบบควบคมแสดงผลทด แตหลายๆตวอยางกบขอมล demographic ทรคา ควร

จะมการคนควาเพมเตม ในการศกษาตามสภาพจรงนนตองการการด าเนนการทมการก าหนดจดแขงของ

Page 23: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 19

เทคนคน เชน การลดความเขมขนของน าอสจ การรวมหลายๆ ตวอยาง และการยอมสของสารทตางๆ กน

เทคนคทแนะน าในวารสารตพมพฉบบนแสดงถงประสทธภาพส าหรบสญญาณรามานสเปคโตรสโคปกของ

น าอสจทใชในการคดแยกน าอสจในทเกดเหต

การคนควาขนตอไปของตวอยางน าอสจและสารคดหลงชนดอนๆ คอ การแทนทเพอน ามาใช ใน

หองปฏบตการ ผวจยหวงวาการพฒนาสญญาณสเปคโตรสโคปกทจ าเพาะของสารคดหลงจากรางกาย

อนๆ จะสนบสนนขอสนนษฐานทวา สารคดหลงทแตกตางกน สามารถรถงขอแตกตางจากตวอนๆ เมอใช

รามานสเปคโตรสโคป เนองจากมนคอขอยตขององคประกอบของสารเคม ทแตกตางกน

ผวจยท าการทดลองกบวธวเคราะหทางสถตขนสง โดยใช preincipal component analysis

(PCA) ทใชหลกคณตศาสตร เปรยบเทยบกบหลายๆ สเปคตรมของสารคดหลงทตางกนไดผลดเทากบ

สเปคตรมทไดจากสารคดหลงชนดเดยวกนทมความแตกตางกนของสตว

Page 24: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 20

บรรณานกรม

1.พล.ต.อ. อรรถพล แชมสวรรณวงศ และคณะ. นตวทยาศาสตร เพอการสบสวนสอบสวน เลม 2 .พมพ

ครงท 4. กรงเทพฯ 2546

2.รศ.พ.ต.อ. อทย ตระวนนทร, ผศ.พ.ต.ท. หญง พชรา สนลอยมา , ร.ต.อ. ธต มหาเจรญ. นตเวชศาสตร

3.แมน อมรสทธ. หลกการและเทคนคการวเคราะหเชงเครองมอ. พมพครงท 1 .กรงเทพฯ : หางหนสวน

จ ากด โรงพมพชวนพมพ, 2534

4. Kelly Virkler, Igor K. Lednev . Raman spectroscopy offers great potential for the

nondestructive confirmatory identification of body fluids. Forensic Science International 181

(2008) e1–e5

5.J. Thomas, P. Buzzini, G. Massonnet, B. Reedy, C. Roux. Raman spectroscopy and the

forensic analysis of black/grey and blue cotton fibres: Part 1. Investigation of the effects of

varying laser wavelength .Forensic Science International, Volume 152, Issues 2-3, 10

September 2005, Pages 189-197

Page 25: รายงานสัมมนา - Thailand · 2011-03-28 · มิเตอร์ และการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ในการตรวจสอบทาง

หนา | 21

ภาคผนวก