Dia do Farmacêutico

Hoje é dia do Farmacêutico!

Parabéns a todos meus amigos Farmacêuticos que tanto ajudam em nossa saúde, ensino e pesquisa!

Ciências Forenses - Parte III

A Ciência Forense é um conjunto de componentes ou áreas que em conjunto actuam de modo a resolver casos de carácter legal. Qualquer ciência empregada para responder a questionamentos inicialmente jurídico-policiais, qualquer área científica passível de utilização para fins legais está inserida no ramo das Ciências Forenses. É assim importante referir que a Ciência Forense não é uma ciência única mas um grupo de diversas áreas que convergem num mesmo fim: resolver crimes.

A arma de fogo

O termo ‘arma’ refere-se a todo objeto que possui a característica de aumentar a capacidade de ataque ou defesa. Determinados objetos são produzidos com este fim, sendo denominados ‘armas próprias’. Outros, como foice, machado, por exemplo, podem ser usados como arma. Estas são chamas de ‘armas impróprias’.  

As ‘armas próprias’ classificam-se em manuais e de arremesso. As manuais funcionam como uma espécie de prolongamento do braço, como a espada, punhal e a maioria das ‘armas brancas’ (constituídas por lâmina metálica). Já as de arremesso são as que produzem efeitos à distância de quem as utilizam. É aqui que se classifica a arma de fogo. São de interesse da balística forense as armas perfuro-contundentes, ou seja, as que causam, ao mesmo tempo, perfuração e ruptura de tecido, com ou sem laceração e esmagamento dos mesmos. Uma pesquisa realizada na década de 90 concluiu que, do total de mortes do período, no Brasil, cerca de 33 % foram em decorrência de homicídios. As armas de fogo contribuíram em 50 % destes casos já em 1991, e em 70 % no ano 2000. Este crescimento, conforme indicaram os dados da pesquisa, ocorreu em ambos os grupos de sexo e em todas as capitais do país. Talvez seja por isto que a balística assume grande importância dentro da ciência forense. As técnicas de caracterização de armas e projéteis evoluem junto com a ciência. A seguir iremos ver algumas técnicas que estão sendo utilizadas pelos peritos forenses. Antes disso, vamos saber mais sobre o fenômeno do tiro.

Mecanismo de disparo

A arma de fogo é, em essência, uma máquina térmica. Sua utilização independe da força física (excetuando a força relacionada com o pressionamento do gatilho) e, como não poderia deixar de ser, baseia-se nos princípios da termodinâmica. A arma é constituída pelo aparelho arremessador ou arma propriamente dita, a carga de projeção (pólvora1) e o projétil2, sendo que estes dois últimos integram, na maioria dos casos, o cartucho.

Na Figura 1 temos um esquema que mostra as principais partes que constituem um cartucho. Aqui não se fará uma análise dos vários tipos, mas de um esquema padrão, no qual as partes estão presentes na maioria dos cartuchos.

O cartucho observado de fora parece grande. Contudo, uma pequena parte, o projétil, é que irá ser expelido pela arma após o disparo. A força com que este é projetado para fora do cano depende da combustão da pólvora. Esta gera gases, os quais, com a elevação da temperatura interna (podendo chegar aos 2500 °C) aumentam o volume e a pressão no interior da arma, fazendo com que o projétil seja ‘empurrado’, violentamente.

Antes que ocorra a combustão da pólvora, é necessário uma ‘chama iniciadora’, a qual é proveniente da espoleta. Ela contém uma pequena quantidade de explosivo3 sensível a choque mecânico. O estojo, geralmente constituído por latão 70:30 (70% de cobre e 30 % de zinco), trata-se da cápsula que contém o projétil na ponta, a pólvora dentro e a espoleta na base.

Obs.:

(1) A pólvora mais antiga, mas que ainda hoje é utilizada em alguns tipos de cartucho, é a Pólvora Negra. Ela é constituída por 75 % de salitre (nitrato de potássio), 13 % de carvão vegetal e 12 % de enxofre. O salitre atua como comburente, fornecendo oxigênio, já o carvão e o enxofre como combustível. A partir de 1845, surgiram as denominadas Pólvoras Químicas, tendo como ingrediente ativo a nitrocelulose. A Companhia Brasileira de Cartuchos – CBC –, em 1987, começou a produzir em escala industrial a sua própria pólvora. Para cartuchos calibre 38 SPL, por exemplo, é usada a pólvora CBC 216, a qual é constituída por 97 % de nitrocelulose, 1,5 % de difenilamina, 1,0 % de sulfato de potássio e 0,2 % de grafite.

(2) Até 1986 a CBC produzia os projéteis com chumbo puro. A partir desta data, todos os projeteis CBC foram produzidos com uma liga de chumbo, composta em grande parte por chumbo e um elemento endurecedor, o antimônio, na porcentagem de 1 a 2,5 %. A expressão popular ‘levar chumbo’, portanto, deve ser revista.

(3) A CBC usa, atualmente, em seus cartuchos, misturas iniciadoras à base de estifinato de chumbo [PbO2H(NO2)3], nitrato de bário, trissulfeto de antimônio, tetrazeno e alumínio. Quando o percutor deforma a cápsula de espoletamento, a mistura iniciadora nela contida é comprimida contra a bigorna, quebrando os cristais de estifinato de chumbo e tetrazeno. Inicia-se assim uma chama cujo combustível é o nitrato de bário e o oxidante é o trissulfeto de antimônio. A presença do alumínio gera uma maior vivacidade na chama. Este pode ou não estar presente na composição da mistura iniciadora, dependendo do tipo de cartucho. A partir de 1998 a CBC lançou os cartuchos denominados de clean range, cuja mistura iniciadora da espoleta não possui chumbo, bário e antinônio. Esta mistura é composta por diazol, nitrato de estrôncio, pólvora e tetrazeno.

Também de forma esquemática, na Figura 2 temos os estágios que existem em um disparo. Lembro novamente ao leitor que não se deseja realizar neste artigo um estudo detalhado do processo, mas uma análise dos aspectos principais. Por isto, partes da arma bem como alguns mecanismos secundários não serão mencionadas.

Figura 2 – Fenômeno do tiro. Em (a) temos a arma em seu estágio pré-tiro. Observe o distanciamento entre o cão e o percutor. Em (b) temos o primeiro estágio do disparo, onde o cão movimenta-se, geralmente via ação mecânica, empurrando o percutor contra a base do cartucho, ação que dá inicio à explosão da mistura iniciadora, a qual promove a combustão da pólvora. Já em (c) temos a representação do aumento da pressão interna (representada pelas setas) que fazem com que o projétil seja expelido para fora da arma, através do cano. [adaptado da Revista Perícia Federal, Set/Out 2003]

Ao ser acionado o mecanismo de disparo, geralmente através de força mecânica pelo pressionamento do gatilho, a ponta do percutor deforma a espoleta, comprimindo a mistura iniciadora. Esta, ao sofrer o impacto, produz chamas de alto poder calorífico que passam por orifícios existentes no fundo do alojamento da espoleta e dão início à combustão dos grãos de pólvora.

A combustão da pólvora gera, em um curtíssimo espaço de tempo, um volume de gases considerável. A pressão destes impele o projétil através do cano da arma, que é a única saída possível. A expansão dos gases vai também atuar sobre a parte interna da arma, projetando-a para trás, fenômeno conhecido como o ‘soco da arma’.



Confronto microbalístico

Conforme vimos anteriormente, ao observamos com mais detalhe o mecanismo de disparo de uma arma de fogo, o projétil é expelido pelo cano e sai na direção do alvo.

Este projétil, por estar em contato direto com a superfície interna do cano, passa a incorporar marcas e micro-estriamentos em sua superfície (veja Figura 3).

Figura 3 – À esquerda da linha preta, a bala em questão e à direita da mesma linha o padrão de marcas observado nos testes com a arma de fogo. As setas indicam as marcas que coincidem, o que confirma que os projéteis foram expelidos pela mesma arma. [fonte: Revista Perícia Federal, Set/Out 2003]

Mesmo que a arma seja do tipo ‘lisa’, sem raias, não importa o quanto liso seja o cano, sempre haverá minúsculas imperfeições, diferenças de densidade e dureza do aço - dentre outros aspectos - que darão um caráter único às marcas existentes nos projéteis expelidos por uma arma de fogo.

O confronto microbalístico não se restringe apenas aos projéteis. Se houver cápsulas de cartuchos deflagradas na cena do crime, é possível analisar as marcas do percutor e as ranhuras produzidas na culatra (veja a Figura 4).

Figura 4 – Cápsulas de munição percutidas pela mesma arma. Em destaque as marcas promovidas pelo percutor e pela culatra [fonte: Revista Perícia Federal, Set/Out 2003]

O Confronto Microbalístico é, portanto, a comparação das marcas e microestriamentos deixados pelos canos, percutores e culatras nos projéteis e nas cápsulas visando identificar a arma de fogo que os tenha deflagrado. A análise pode ser genérica ou específica. A genérica permite que se tenha uma identificação do fabricante da arma, modelo, tipo de munição, etc. Já uma análise específica pode constatar se um projétil foi ou não expelido pela arma em questão. Seria como uma análise de impressão digital, onde cada arma produz um conjunto de micro-estrias único.

Resíduos de arma de fogo

No momento do tiro são expelidos, além do projétil, diversos resíduos sólidos (provenientes do projétil, da detonação da mistura iniciadora e da pólvora) e produtos gasosos (monóxido e dióxido de carbono, vapor d’água, óxidos de nitrogênio e outros), conforme ilustra a Figura 5.

Figura 5 - A nuvem de fumaça criada durante a descarga de uma arma de fogo deixa resíduos nos objetos próximos. [fonte: JOHLL, 2006]

Também integram a parte sólida dos resíduos de partículas constituídas pelos elementos antimônio (Sb), bário (Ba) e chumbo (Pb), provenientes de explosivos como sais de chumbo, bário e antimônio, além da composição da liga de projéteis e cartuchos. Parte desses resíduos sólidos permanece dentro do cano, ao redor do tambor e da câmara de percussão da própria arma. Porém, o restante é projetado para fora, atingindo mãos, braços, cabelos e roupas do atirador, além de se espalharem pela cena do crime.

Dependendo do tipo de resíduo, a constatação pode ser física, com o auxílio de uma lupa. Se não for possível realizá-la, pode-se usar o exame químico. Os nitritos, que também são produzidos em disparos, podem ser detectados com o reativo de Griess (ácido parasulfanílico). Contudo, vale lembrar que os nitritos sofrem oxidação pelo oxigênio do ar, passando gradualmente a nitratos ou volatilizando-se como ácido nitroso. Por isto, o exame deve ser feito o mais breve possível após o suposto disparo. Além disto, o reativo de Griess é usado para identificar a presença de nitritos de qualquer origem, não sendo, portanto, reativo específico para nitritos oriundos de disparo por arma de fogo. Um resultado negativo desse teste não significa que a arma suspeita não tenha produzido tiro, visto a transformação relativamente rápida de nitritos em nitratos. Já uma constatação positiva não garante, necessariamente, que tais nitritos sejam oriundos de um disparo. Por isto, a verificação com reativo de Griess não está sendo mais utilizado pelos peritos forenses. Eles alegam pouca confiabilidade como prova pericial, em decorrência de diversos fatores que interferem em seu resultado. Um exame que gera mais dúvidas que as já inerentes à investigação, certamente, dificultaria ainda mais os trabalhos dos peritos.

Outro teste químico é o que permite a detecção de chumbo pelo rodizonato de sódio como reagente colorimétrico. O complexo azul-violeta, resultante da reação do rodizonato de sódio com o chumbo, pode ser estabilizado pela adição de uma solução tampão. Contudo, o desvanecimento comum de complexos colorimétricos ocorrerá como conseqüência de um contato prolongado com o meio ácido, proporcionado pelos 5% de ácido clorídrico necessários à própria reação colorimétrica. Isto implicará na decomposição do complexo azul-violeta em compostos incolores, podendo-se perder resultados positivos. Testes colorimétricos muitas vezes não possuem sensibilidade para detectar antimônio e bário de forma confiável, principalmente devido à pequena quantidade de resíduos presentes (na ordem de mg) nas mãos de um atirador, bem como às suas dimensões (0,1 a 100 μm), o que pode limitar a detecção e identificação das partículas.

Um método confiável de análise de partículas residuais de tiros, segundo Sara Lenharo, perita criminal federal, deve ser capaz de determinar a presença de chumbo, bário e antimônio, além da análise morfológica da partícula. A presença de dois dos três elementos citados não pode ser associada, de forma categórica, aos resíduos de arma de fogo, mas apenas ser um indicativo de disparo, não uma prova cabal. Para se ter uma idéia de como a vida e os hábitos do suspeito devem ser levados em consideração, o chumbo pode aparecer associado ao bromo em partículas provenientes de automóveis e ao antimônio nas placas de baterias e em algumas soldas. Partículas somente de chumbo podem estar vinculadas à profissão do suspeito, como mecânico, pintor, laboratorista, soldador, etc. O bário é encontrado em produtos de maquiagem, e em alguns tipos de papel, além de detergentes. O antimônio é usado em muitas fibras, como as de poliéster.

Basicamente, os resíduos de tiro são formados em condições específicas de temperatura e pressão durante o disparo, permitindo vaporização e rápida condensação de elementos oriundos principalmente da espoleta (Pb, Ba, Sb) em partículas com formato esférico e diâmetro variando entre 1-10 μm. Esta variação depende do tipo de arma empregada para efetuar o disparo (revólveres produzem mais partículas esféricas do que pistolas) e do calibre (quanto maior o calibre, maior o tamanho médio das partículas). A composição também pode variar, dependendo dos explosivos da espoleta. A ciência progride no afã de promover respostas mais confiáveis. Neste sentido, técnicas como a Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a Espectroscopia por Dispersão de Energia vêem sendo utilizadas em todos os grandes laboratórios forenses do mundo na identificação de partículas oriundas de resíduos de tiro.

Microscopia eletrônica de varredura

Os detetives, ao investigarem se um determinado suspeito efetuou tiros com arma de fogo ou não, geralmente levam vários pequenos cilindros de metal chamados de ‘stabs’ (veja Figura 6) que contém um adesivo, o qual é esfregado principalmente na pele do suspeito, em pontos específicos como a palma e dorso da mão. Resíduos de disparos de arma de fogo (doravante GSR, do inglês gunshot residue), se presentes, irão aderir ao adesivo. O cilindro então é colocado no Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM, do inglês Scanning Electron Microscope) e a superfície do adesivo é varrida por um feixe de elétrons.

Figura 6 – Kit GSR

O SEM funciona basicamente como um microscópio óptico (MO). A diferença é que um MO depende dos fótons para formar uma imagem. Já o SEM depende dos elétrons emitidos pela superfície dos possíveis resíduos que constituem amostra analisada. Apesar de muito empregado na ciência, o MO tem seu uso limitado pelo comprimento de onda da luz visível. Utilizando-se luz com o comprimento de onda de 550 nm, por exemplo, dificilmente será possível distinguir entre objetos que estejam afastados por 0,005 mm. A descoberta de que os elétrons têm também um comportamento ondulatório levou ao desenvolvimento do microscópio eletrônico (veja Figura 7), com um grau muito maior de resolução do que o óptico. Usando elétrons, por exemplo, com comprimento de onda de 6,06.10-3 nm, os microscópios eletrônicos, dependendo do tipo, podem gerar imagens com resolução da ordem de 5 nm.

Figura 7 – Exemplo de um microscópio eletrônico de varredura [fonte: QuantaTM – FEI Company]

O equipamento é constituído basicamente por uma coluna (canhão de elétrons, sistema de demagnificação), uma unidade de varredura, uma câmara de amostra, um sistema de detectores e um de visualização da imagem. O canhão de elétrons é usado para gerar um feixe de elétrons com energia e quantidade suficiente para ser captado pelos detectores. Este feixe eletrônico é então demagnificado por várias lentes eletromagnéticas, cuja finalidade é produzir um feixe de pequeno diâmetro e focalizá-lo em uma região específica da superfície analisada. A energia perdida pelos elétrons ao atravessar a amostra é liberada de diferentes formas, dependendo do tipo de interação entre o elétron primário (proveniente do equipamento) e os átomos da mesma. Cada um dos sinais gerados (elétrons secundários, retroespalhados, fótons, raios-X, elétrons Auger, etc.) requer um detector específico para sua captação. Para análises forenses, os três principais sinais utilizados são os elétrons secundários, elétrons retroespalhados e os raios-X. A formação de raios-X a partir da incidência de elétrons na superfície do adesivo está ilustrada no esquema presente na Figura 8. Vale lembrar que se trata de uma representação simplificada do sistema atômico, mas que serve para melhor compreender o fenômeno.

Figura 8 - Princípio de formação de raios-X a partir da interação dos elétrons primários com os átomos da amostra. Optou-se pelo modelo planetário de átomo para a melhor compreensão do fenômeno [fonte:JOHLL, 2006].

Na Figura 8, em (a) temos a representação do elétron proveniente do canhão do microscópio incidindo sobre um átomo da amostra. Em (b) temos o fenômeno em que elétrons, com energia suficiente, arrancam outros existentes nas camadas mais internas da eletrosfera dos átomos do resíduo. Os elétrons mais afastados do núcleo, então, passam a ocupar a lacuna gerada pelo elétron do microscópio, a fim de recuperar a estabilidade atômica. Esta transição emite radiação com comprimento de onda na faixa dos raios-X. Da mesma forma que os espectros de emissão são como uma impressão digital de um elemento, a radiação de raios-X emitida também é característica, pois cada transição eletrônica nos elementos é diferente. Assim, através da observação do espectro, é possível fazer uma análise tanto qualitativamente como quantitativamente. Para isto, a técnica de Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS, do inglês Energy Dispersive Spectroscopy) é acoplada ao SEM. Um espectro de EDS de uma amostra de GSR pode ser visto na Figura 9.

Figura 9 – Espectro de EDS de uma partícula encontrada em uma amostra de um barril de uma pistola Pietro Beretta cal. 7.65 mm, depois de atirar com um cartucho Giulio Fiocchi Lecco [fonte: ROMOLO, 1999]

Os elétrons secundários fornecem imagem de topografia da superfície das partículas existentes e são os responsáveis pela obtenção das imagens de alta resolução (veja Figura 10). Já os retroespalhados permitem a análise de variação de composição ou contraste de número atômico.

Figura 10 – Imagem de elétrons secundários de um resíduo de arma de fogo [fonte: Turk J. Chem, 1999].

Uma das lacunas da balística forense, a qual infelizmente não é mostrada na ficção, é a determinação do tempo em que o disparo foi realizado. Segundo Ludwig Niewöhner, chefe da Seção de Resíduos de Tiro da BKA (Bundeskriminalamt) – a polícia Federal Alemã – “... nós podemos encontrar uma partícula de resíduo de disparo de arma de fogo micrométrica, mas nós não podemos dizer se ela estava lá há dois anos atrás ou há uma hora atrás.” Não obstante, Ludwig alerta para alguns estudos recentes que buscam realizar estimativas do tempo que o disparo foi efetuado. Além disso, os problemas que podem afetar a análise, como metodologia de coleta dos resíduos e tamanho da área a ser analisada, estão sendo gradativamente resolvidos ou minimizados, utilizando kits de coleta específicos para SEM e programas de computador que permitem a busca e análise automatizada de partículas, segundo parâmetros definidos pelo operador.

Fonte: CHEMELLO, E. Química Virtual, fevereiro (2007)



Ciências Forenses - Parte II

A ciência forense é uma área interdisciplinar que envolve física, biologia, química, matemática e várias outras ciências de fronteira, com o objetivo de dar suporte às investigações relativas à justiça civil e criminal.

Impressões Digitais

Os métodos de identificação humana foram evoluindo ao longo do tempo. Os babilônicos, por exemplo, já em 2000 a.C, usavam os padrões de impressões digitais em barro para acompanhar documentos, a fim de prevenir falsificações. Os métodos de identificação evoluíram em todos os sentidos, visto que, em outras épocas, práticas como a marcação com ferro em brasa e mutilações, só para citar algumas, eram utilizadas para identificação de indivíduos que praticassem crimes ou escravos que haviam fugido. Nos EUA, por exemplo, o código de 1700 previa o emprego do ferrete e da mutilação em crimes de rapto ou roubo. Chegou-se até a fazer uso, posteriormente, do sistema antropométrico2, introduzido em 1882 por Alfonse Bertillon, Paris, até a consagração da datiloscopia em meados do século X.

A dermatoglifia é o nome dado ao estudo dos padrões das cristas dérmicas, ou seja, dos desenhos existentes nas extremidades distais das faces ventrais dos quirodáctilos (ponta dos dedos), na face ventral das mãos (palma da mão) e na face plantar das extremidades ventrais dos artelhos (sola e dedos do pé). Este artigo se deterá no estudo da datiloscopia, que se refere as digitais presentes na ponta dos dedos. Mais especificamente estarei versando sobre datiloscopia criminal, a qual é usada para a identificação de pessoas indicadas em inquéritos ou acusadas em processos. Vale lembrar que existe a datiloscopia civil, que tem por objetivo a identificação de pessoas, como nas cédulas de identidade em que você, certamente, já teve que registrar suas impressões digitais.

A datiloscopia se baseia em alguns princípios fundamentais, os quais estão relacionados com a identificação humana. O princípio da perenidade, descoberto em 1883 pelo anatomista holandês Arthur Kollman, diz que os desenhos datiloscópicos em cada ser humano já estão definitivamente formados ainda dentro da barriga da mãe, a partir do sexto mês de gestação. O princípio da imutabilidade, por sua vez, diz que este desenho formado não se altera ao longo dos anos, salvo algumas alterações que podem ocorrer devido a agentes externos, como queimaduras, cortes ou doenças de pele, como a lepra. Já o princípio da variabilidade garante que os desenhos das digitais são diferentes, tanto entre pessoas como entre os dedos do mesmo indivíduo, sendo que jamais serão encontrados dois dedos com desenhos idênticos. Existem autores que acrescentam mais um princípio, o da classificabilidade, o qual indica o potencial de uso dos desenhos das digitais na identificação humana. Como é praticamente impossível existir duas pessoas com a mesma digital, e também pelo fato da existência de um reduzido número de tipos fundamentais de desenhos (veja Figura 1), é possível, via de regra, classificar uma impressão digital. Eu ainda acrescentaria o princípio da praticidade, pois ob-ter impressões digitais é um procedimento relativamente simples, rápido e de baixo custo quando comparado aos outros métodos.

Figura 1 - Os quatro tipos fundamentais de impressões digitais de Vucetich.

A história do uso ou do reconhecimento das impressões digitais como característica pessoal, como vimos anteriormente com os babilônicos, é tão antiga quanto a história da civilização. Mais adiante na história têm-se registros de vários estudos no século XVII que descreveram com detalhes os padrões de digitais dos dedos, mas nenhum autor da época fez referência ao seu potencial identificador. Em 1858, Sir Wiliam Herschel, oficial administrativo britânico e chefe de um distrito em Bengala, na Índia, começou um extensivo uso de impressões digitais, gravando-as em contratos com os nativos. Posteriormente, em 1877, Herschel tentou, sem sucesso, obter autorização junto aos seus superiores para utilizar as impressões digitais como forma de identificar seus prisioneiros. Mesmo assim, em sua província, ele aplicou o método extensivamente. Após anos de observação, tendo inclusive analisado suas digitais em 1860 e 1890, Herschel concluiu que as formas das estrias que formavam as digitais não mudavam durante a vida.

A aplicação em larga escala da análise das impressões digitais só ocorreu em meados do século XX. Mark Twain escreveu sobre a identificação de um homicida pelo seu polegar, em 1883, no livro de ficção Life on the Mississipi, o qual contribuiu para a consciência pública do potencial identificador das impressões digitais. Em 1880, Henry Faulds, médico escocês, escreveu artigos que foram publicados na revista inglesa Nature, nos quais descreveu suas observações a respeito das impressões digitais. Estes artigos contribuíram para a atribuição de um potencial para identificação e, conseqüente-mente, aplicação no esclarecimento de crimes.

Figura 2 – Exemplos de minúcias identificadas em um datilograma

Faulds manteve contato com Sir Francis Galton, antropólogo inglês e primo do eminente cientista Charles Darwin. Galton, em seu livro Finger Prints, publicado em 1882, sustentava as idéias de Herschel que as impressões digitais nunca eram duplicadas e que elas permaneciam inalteradas durante o tempo de vida de um indivíduo, descrevendo o primeiro sistema de classificação para as impressões digitais.

Galton tinha um interesse inicial em estudar a hereditariedade e antecedentes raciais, mas quando observou que as impressões digitais não estavam relacionadas com inteligência ou história genética, acabou provando, agora cientificamente, o que Herschel e Faulds já haviam notado: a imutabilidade e perenidade das impressões digitais. Segundo seus cálculos, a probabilidade da ocorrência de duas impressões digitais idênticas era de 1 em 64 bilhões. Hoje, usa-se o sistema de classificação de desenhos digitais elaborado pelo naturalizado argentino Juan Vucetich (veja exemplos das minúcias observadas na impressão digital – Figura 2). Desde 1903 o Brasil adotou a impressão digital como método de identificação de indivíduos.

Técnicas para revelação de digitais

Os profissionais em datiloscopia são chamados de papiloscopistas, os quais têm a responsabilidade de realizar os trabalhos de pesquisa nos arquivos datiloscópicos e comparar com as impressões digitais em questão. É uma tarefa que exige muita calma e paciência, experiência e, sobre tudo, que o desenho da impressão digital seja o melhor possível. Existem diversas técnicas para coleta de fragmentos papilares no local do cri-me. É ai que aparece um pouco mais de química no processo.

A perícia, quando entra na cena de um crime, observa vários aspectos. No que diz respeito ao assunto do artigo, a observação de objetos deslocados da sua posição original pode revelar vestígios papilares nos objetos que apresentam superfície lisa ou polida. A estes vestígios se dá o nome de Impressões Papilares Latentes, doravante IPL, que podem confirmar ou descartar a dúvida de quem estava na cena do crime.

Há basicamente dois tipos de IPL: as visíveis e as ocultas. As visíveis podem ser observadas se a mão que as formou estava suja de tinta ou sangue. Já as ocultas são resultado dos vestígios de suor que o dedo deixou em um determinado local. Aliado ao fato de que, quando a pessoa está fazendo um ato ilícito, via de regra, a transpiração aumenta, transformar estas IPL ocultas em visíveis acaba sendo um processo de grande importância nas investigações.

Saber escolher a técnica se torna importante na medida em que, se algo der errado, uma técnica pode não só ser ineficiente como também destruir uma IPL. O perito tem uma centena de técnicas possíveis, aplicáveis em situações genéricas e específicas. Neste presente artigo tratarei das técnicas mais usadas e que possuem um atrativo científico mais intenso. Antes de analisar as técnicas, é importante ter uma idéia da composição química de uma impressão digital. A Tabela 1 relaciona as principais substâncias presentes no suor humano e as glândulas que as excretam.

Técnica do Pó

Sendo a mais utilizada entre os peritos, a técnica do pó nasceu juntamente com a observação das impressões e sua utilização remota ao século dezenove e continua até hoje. É usada quando as IPL localizam-se em superfícies que possibilitam o decalque da impressão, ou seja, superfícies lisas, não rugosas e não adsorventes* (veja Figura 3). A técnica do pó está baseada nas características físicas e químicas do pó, do tipo de instrumento aplicador e, principalmente, no cuidado e habilidade de quem executa a atividade – vale lembrar que as cerdas do pincel podem danificar a IPL. Além dos pincéis, a técnica também pode ser realizada com spray de aerossol ou através de um aparato eletrostático.

Figura 3 – Ilustração da utilização da técnica do pó na revelação de IPL.

*Obs: A adsorção é um fenômeno caracterizado pela fixação de moléculas de uma substância (o adsorvato) na superfície de outra substância (o adsorvente).

Quando a impressão digital é recente, a água é o principal composto no qual as partículas de pó aderem. À medida que o tempo passa, os compostos oleosos, gordurosos ou sebáceos são os mais importantes. Esta interação entre os compostos da impressão e o pó é de caráter elétrico, tipicamente força de van der Waals e ligações de hidrogênio. A Tabela 2 relaciona alguns poucos tipos de pós-usados na revelação de IPL.

O uso de um tipo de pó em detrimento dos demais ocorre, principalmente, devido à superfície em que se encontra a IPL, às condições climáticas – principalmente a umidade – e a experiência do perito. É por isto que existe uma variedade enorme de pós, muito maior que as apresentadas aqui, pois as condições do local em que se encontra a impressão podem ser muito diversificadas.

O uso de pós pode ser prejudicial à saúde do perito. Devido a isto, na década de 80 foram desenvolvidos pós orgânicos. Exemplo destes pós encontra-se no trabalho de Kerr, Haque e Westland, no qual são descritos procedimentos para produção. Um deles seria dissolver 1 g de brometo de potássio em vinte e cinco mililitros de água destilada. Em seguida, lentamente, dissolvesse trinta e cinco gramas de amido de milho na solução aquosa de brometo de potássio. Esta mistura é deixada secar por setes dias e após é reduzida a pó. Este, por sua vez, é conservado em um recipiente contento sulfato de cálcio anidro como dessecante.

Vapor de iodo

O iodo tem como característica a sublimação, ou seja, passagem do estado sólido diretamente para o estado vapor. Para esta mudança de estado, o iodo precisa absorver calor. Este calor pode ser, por exemplo, o do ar que expiramos ou até mesmo o calor de nossas mãos direcionado sobre os cristais. Seu vapor tem coloração acastanhada e, quando em contato com a IPL, forma um produto de coloração marrom amarelada. O vapor interage com a IPL através de uma absorção física, não havendo reação química.

Esta técnica é utilizada geralmente quando a IPL encontra-se em objetos peque-nos. Colocando-se o material a ser examinado junto com os cristais em um saco plásti-co selado, após agitação é gerado calor suficiente para a sublimação dos cristais. Uma vantagem que esta técnica tem em relação às demais, como a do pó, é que ela pode ser utilizada antes de outras sem danificar a IPL. A destruição da IPL pode ocorrer após o uso de um produto fixador que evita os cristais de iodo sublimarem novamente da impressão digital.

Nitrato de Prata

Utilizada desde 1891, a técnica baseia-se na reação entre nitrato de prata com os íons cloretos presentes na impressão digital. A superfície de interesse é imersa em uma cuba contendo solução 5 % de nitrato de prata (AgNO3(aq)) durante aproximada-mente trinta segundos. O produto desta reação, cloreto de prata, é de considerável insolubilidade em água à temperatura ambiente. A equação genérica que descreve a reação pode ser vista na Figura 4.

Com exceção dos cloretos de prata, mercúrio e chumbo, todos os outros são solúveis em água. É exatamente uma destas exceções, o cloreto de prata, que permite a visualização da IPL. Na figura acima, “XCl(aq)” representa qualquer sal de cloro – excetuando os já mencionados –, como o cloreto de sódio dissolvido [NaCl(aq)].

Deve-se deixar a superfície contendo a IPL secar em uma câmara escura. Após isto, ela é exposta à luz solar o tempo necessário para que o íon prata seja reduzido à prata metálica, revelando a IPL sob um fundo negro. A impressão digital revelada deve ser fotografada rapidamente antes que toda a superfície escureça. Contudo, a impressão pode ser preservada quando guardada em um local escuro ou quando tratada com solução de tiossulfato de sódio a 10 %, semelhante com o que ocorre no processo foto-gráfico.

A Ninidrina

Em 1913, Ruhemann descobriu, por engano, a ninidrina (veja Figura 5). Ele constatou que os alfa aminoácidos, os polipeptídios e as proteínas formavam produtos coloridos ao reagirem com ela. Ao longo dos anos, a ninidrina tornou-se um reagente comum em testes clínicos e, com a introdução das técnicas cromatográficas nos anos 40, passou a ser usada rotineiramente para localizar aminoácidos nos cromatogramas. Contudo, somente nos anos 50 que seu potencial forense foi descoberto.

Aminoácidos fazem parte de um grupo de compostos orgânicos que possuem função mista. A ninidrina tem uma afinidade muito grande por este tipo de estrutura química. Inclusive existem técnicas em que, juntamente com a ninidrina, são adicionadas enzimas que promovem a “quebra” de proteínas em aminoácidos, a fim de aumentar a quantidade de reagentes e, assim, tornar a revelação da IPL mais intensa. O mecanismo genérico que descreve a formação do produto cor púrpura pode ser visto na Figura 6.

Figura 6 - Mecanismo da reação de um aminoácido com a ninidrina para formação de um produto colorido.

Geralmente a proporção da solução usada é de 0,5 g de ninidrina para 30 mL de etanol. Posteriormente esta mistura é armazenada em um recipiente que permite a pulverização sobre a IPL. O líquido deve ser borrifado de longe (cerca de 15 cm). Esperam-se alguns instantes até que o solvente evapore e, então, borrifa-se novamente, quantas vezes for necessário.

Figura 7 – Impressões digitais reveladas com solução de ninidrina em papel.



O desenho da impressão digital somente aparecerá quando a superfície ficar totalmente seca. Isto pode levar horas na temperatura ambiente, mas pode-se fazer isto em fornos que propiciem temperaturas da ordem de 50-70°C. Na Figura 7 podemos ver um exemplo de revelação de IPL em um papel.

Figura 8 – Diferentes resultados de IPL reveladas por soluções de ninidrina com diferentes solventes.

O grande segredo da solução de ninidrina é o solvente. Na Figura 8 vemos as diferenças entre IPL reveladas com diferentes soluções a base de ninidrina. No lado “a”, esquerda, temos a revelação com um solvente comercial e a direita com éter de petróleo. No lado ‘b’, esquerda, temos novamente um solvente comercial e a direita o CFC-113. Nota-se que o solvente comercial, uma mistura de vários outros solventes, dá resultados bem mais nítidos do que os outros solventes citados.

Os análogos da ninidrina

Com o desenvolvimento do laser, Menzel e Almog compararam os análogos da ninidrina com a reação ninidina/cloreto de zinco, que produzia a benzo[f]ninidrina. Após tratamento com laser de neodímio, o composto revelava uma coloração avermelhada. Posteriormente desenvolveu-se a DFO (diazafluorenona) e a 5-metoxininidrina. Na Figura 9 podemos ver as estruturas dos compostos análogos à ninidrina.

A solução de DFO é feita misturando-se 50 mg do reagente com 4 mL de metanol e 2 mL de ácido acético glacial. Após dissolução da DFO, dilui-se a solução em 100 mL de freon. A DFO possui dez vezes mais capacidade de revelação de IPL em papel do que a solução de ninidrina.

Sobre o seqüestro da criança

Em 1993, nos EUA, uma criança foi seqüestrada e, de forma bastante feliz, posteriormente acabou escapando dos raptores. Dias depois, a criança foi capaz de identificar o carro no qual tinha sido transportada. Quando os policiais recuperaram o carro, no entanto, os peritos foram incapazes de encontrar qualquer vestígio das impressões digitais da criança. Era como se criança estivesse inventado tudo aquilo e nunca estivesse outrora dentro do automóvel.

Este fato fez com que os peritos testassem a revelação de digitais de uma criança em comparação às de um adulto. Conseguiram concluir, por exemplo, que as digitais produzidas pelo contato dos dedos de uma criança em um copo plástico desapareciam mais rapidamente do que o mesmo contato feito por um adulto, nas mesmas condições de temperatura. Embora o criminoso estivesse praticamente condenado, uma explicação mais científica para este fenômeno estava por vir. Foi quando os peritos resolveram utilizar técnicas analíticas como a cromatografia gasosa e espectrometria de massa (CG-MS), as quais revelaram resultados surpreendentes.

Os compostos identificados em impressões de adultos possuíam, em média, cerca de 32 átomos de carbono (Ex: C15H31CO2C16H33), ao passo que os extraídos de crianças possuíam uma massa molecular menor, com cerca da metade de carbonos (Ex: C12H25CO2H). As interações intermoleculares que explicam a volatilidade destas substâncias são as conhecidas dispersões de London. Como estas forças intensificam-se com o aumento da massa molar e da superfície molecular, as impressões digitais de crianças tendem a ser mais voláteis e podem desaparecer em questões de horas em um ambiente quente. Por este motivo, concluiu-se que as impressões digitais da criança simplesmente desapareceram do carro.

Outro aspecto importante é o fato de que os óleos presentes nas impressões digitais não são provenientes do dedo, mas da oleosidade segregada por glândulas da face. Esta oleosidade então se deposita na superfície do dedo toda vez que a pessoa toca a face com as mãos. Como a oleosidade muda conforme a fase da vida da pessoa, isto também ajudou a esclarecer o caso.

Fonte:

CHEMELLO, E. Química Virtual, Dezembro (2006)

Emiliano Chemello é licenciado em Química pela Universidade de Caxias do Sul e professor do Ensino Médio na região da Serra Gaúcha.

 

Ciências Forenses - Parte I

O conjunto, de todos os conhecimentos científicos e técnicas utilizadas para desvendar mortes são conhecidos como Criminalística, ou Ciências Forenses. O objetivo dessas ciências é descobrir quando, como e onde o ser morreu e quem matou.

Os responsáveis por realizar esse trabalho são conhecidos como peritos que realizam os testes forenses dentro das instituições policiais.

Essa área foi espalhada pelo mundo através de séries de TV, como por exemplo:

CSI: Crime Scene Investigation

Bones

Um pouco da História da Ciência Forense

Factos mais relevantes:

*287-212 AC - Arquimedes prova que uma coroa não era toda feita de ouro tal como o vendedor afirmava através do uso de inúmeros princípios da Física.

*Século VII- Primeiro uso registado de impressões digitais na Arábia, segundo os relatos do mercador Suleiman.

*1247- É escrito o livro “Xi Yuan Ji Li” cuja tradução livre pode ser “Compilação de casos resolvidos” e que contém o primeiro registo do uso da medicina e da etimologia como forma de resolver crimes.

*Século XVI- Ambroise Paré, um cirurgião Francês, estuda os efeitos de uma morte violenta nos órgãos internos; Fortunato Fidelis e Paolo Zacchia, dois cirurgiões Italianos criam a base para a fundação da patologia moderna ao estudarem mudanças que ocorriam na estrutura do corpo após um crime violento.

*1686- Marcello Malpighi, um professor de anatomia na Universidade de Bolonha reinventou o sistema das impressões digitais.

*1780- Foram escritos inúmeros trabalhos sobre Medicina Forense como, por exemplo, o “Tratado sobre Medicina Forense e Saúde Pública” escrito pelo médico Francês Fodéré.

*1806- O cientista Alemão Valentin Ross descobre como detectar arsénico nas paredes do estômago de uma vítima desse veneno.

*Século XIX- É criada a primeira força de detectives, a “Sûreté de Paris” pelo detective Eugène François Vidocq.

*Século XX- Criam-se organizações como o FBI nos EUA e a Interpol na Áustria. É inventado o primeiro sistema automatizado de identificação de impressões digitais. Com a chegada da informática, verificam-se cada vez mais progressos nas áreas da Ciência Forense.

(Fonte: Site Forense)

O conjunto das ciências

A área forense é ampla, com uma diversidade de ciências que são utilizadas em conjunto para ter um resultado sobre algum caso.

As ciências relacionadas e as técnicas utilizadas são: Antropologia forense, Computação Forense, Biologia forense (Bioquímica forense, Botânica forense, Entomologia forense, Genética forense, Hematologia forense, Histologia forense), Medicina forense (Psiquiatria forense, Traumatologia forense, Asfixiologia forense, Toxicologia forense, Tanatologia forense), Química forense, Forense computacional, Matemática forense, Papiloscopia forense ou Datiloscopia forense, Balística forense, Fotografia Forense.

Creatina Quinase

CK
A enzima creatina quinase (CK) catalisa a fosforilação reversível da creatina pela adenosina trifosfato (ATP) com a formação de creatina fosfato. A CK está associada com a geração de ATP nos sistemas contráteis ou de transporte. A função fisiológica predominante desta enzima ocorre nas células musculares, onde está envolvida no armazenamento de creatina fosfato (composto rico em energia). Cada ciclo de contração muscular promove o consumo de ATP com formação de ADP.

A creatina quinase está amplamente distribuída nos tecidos, com atividades mais elevadas no músculo es quelético, cérebro e tecido cardíaco. Quantidades menores são encontradas no rim, diafragma, tireóide, placenta, bexiga, útero, pulmão, próstata, baço, reto, cólon, estômago e pâncreas. O fígado e eritrócitos são essencialmente desprovidos desta enzima.

Significado Clínico

A CK é um dimer composto de duas subunidades: M (muscle-músculo) e B (brain-cérebro). A composição dessas duas subunidades resulta em três isoenzimas: MM, MB e BB. Níveis elevados de CK são encontrados em infarto agudo do miocárdio. A elevação já é constatada 6 horas após o início do quadro e atinge o ápice em torno de 24 horas, permanecendo os valores elevados por 72 a 96 horas.

Valores elevados são encontrados na distrofia muscular progressiva (tipo Duchene). Níveis elevados de CK tem sido encontrados em pacientes portadores de hipotireoidismo e nos politraumatisados. A determinação da isoenzima CK-MB em pacientes com suspeita de infarto do miocárdio confere especificidade ao diagnóstico.

Fonte: Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações.
Doles Reagentes

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Feliz 2 Mil e Doce

Que esse ano seja repleto de alegrias e vitórias!
Que 2012 seja cheio de postagens no Bio-Trabalho.

Obrigada a todos os leitores por mais um ano de funcionamento do blog, mesmo com alguns problemas que apareceram no decorrer de 2011.
Sejamos melhores em tudo nesse ano!
Feliz 2 Mil e DOCE para todos.