Hidden Clues Within Blood: ATR-FTIR Spectroscopy and Chemometric Analysis for Determining the Ante-Mortem and Post-Mortem Origin of Blood

कल्पना कीजिए कि आप एक अपराध स्थल पर खड़े एक जासूस हैं, जो फर्श पर एक रहस्यमय लाल धब्बे को घूर रहे हैं। आपका काम उस धब्बे के पीछे की कहानी का पता लगाना है: क्या यह तब हुआ था जब व्यक्ति जीवित था, संघर्ष कर रहा था या गिर रहा था? या यह तब हुआ था जब वह पहले ही मर चुका था, शायद किसी ऐसे घाव से जिससे खून तभी बहना शुरू हुआ जब हृदय रुक गया था? यह "एंटी-मॉर्टम" (मृत्यु से पहले) और "पोस्ट-मॉर्टम" (मृत्यु के बाद) के रक्त के बीच का अंतर है। फोरेंसिक की दुनिया में, इस अंतर को जानना एक पहेली के अंतिम टुकड़े को पाने जैसा है जो आपको ठीक-ठीक बताता है कि त्रासदी कैसे घटी। यह जांचकर्ताओं को यह समझने में मदद करता है कि क्या कोई घाव महत्वपूर्ण था, क्या कोई संघर्ष हुआ था, या क्या दृश्य को रचा गया था।

लंबे समय तक, वैज्ञानिकों ने सूक्ष्मदर्शी (माइक्रोस्कोप) का उपयोग करके कोशिका के आकार को देखने या तरल पदार्थों को मिलाने वाले रासायनिक परीक्षणों का उपयोग करके इस पहेली को सुलझाने की कोशिश की है। लेकिन ये तरीके धीमे, महंगे और कभी-कभी इस बात से भ्रमित हो सकते हैं कि रक्त कितना पुराना है या वह किस चीज़ पर पड़ा है। यहाँ एक नए प्रकार का जासूसी उपकरण आता है: एक ऐसी मशीन जो अदृश्य प्रकाश का उपयोग करके रक्त के रासायनिक कंपनों को "सुनती" है। इसे एक संगीत वाद्ययंत्र की तरह समझें। हर पदार्थ का अपना अनूक सा गीत होता है जो सूक्ष्म कंपनों से बना होता है। यदि आप वह गीत जानते हैं, तो आप बिना उसे छुए बिल्कुल बता सकते हैं कि वह पदार्थ क्या है। यह शोध पत्र इस बात की जांच करता है कि क्या यह "संगीत संबंधी" तरीका अंततः जीवित रक्त के गीत और मृत्यु के बाद के रक्त के गीत के बीच अंतर बता सकता है, भले ही वह रक्त किसी शर्ट, बाल या नाखून पर सूखा हुआ हो।

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महान रक्त रहस्य: क्या प्रकाश अंतर बता सकता है?

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह देखने का निर्णय लिया कि क्या वे रक्त की उत्पत्ति के रहस्य को सुलझाने के लिए एक विशेष प्रकार के लाइट स्कैनर, जिसे ATR-FTIR स्पेक्ट्रोस्कोपी कहा जाता है, का उपयोग कर सकते हैं। इस मशीन की कल्पना एक अत्यंत संवेदनशील कान के रूप में करें जो रक्त की एक बूंद के भीतर अणुओं की सूक्ष्म "गूँज" को सुन सकता है। जब रक्त जीवित (एंटी-मॉर्टम) होता है, तो इसके अणु एक धुन गुनगुना रहे होते हैं। जब रक्त किसी मृत व्यक्ति के शरीर से (पोस्ट-मॉर्टम) होता है, तो शरीर की केमिस्ट्री बदल जाने के कारण अणु थोड़ी अलग धुन गुनगुना सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने अपने प्रयोग के लिए पात्रों का एक समूह इकट्ठा किया:

• जीवित पात्र: स्वस्थ स्वयंसेवकों से ताजा रक्त के 20 नमूने, जिन्हें उंगली में हल्का सा चुभाकर एकत्र किया गया था।
• शांत पात्र: शव परीक्षण (ऑटोप्सी) के दौरान मृत व्यक्तियों के हृदय से लिए गए रक्त के 40 नमूने।
• वाइल्ड कार्ड: मासिक धर्म (menstrual) का रक्त के 10 नमूने, जो अक्सर अन्य रक्त के समान दिखता है लेकिन एक अलग स्रोत से आता है।

उन्होंने रक्त को केवल टेस्ट ट्यूब में नहीं देखा। इसे वास्तविक बनाने के लिए, उन्होंने रक्त को कांच की स्लाइडों पर सुखाया और यहाँ तक कि इसे सूती कपड़े, एकल रेशों, बालों और नाखूनों जैसी सामान्य अपराध स्थल की वस्तुओं पर भी फैलाया। उन्होंने यह भी परीक्षण किया कि रक्त को -80°C पर जमाने या कमरे के तापमान पर छोड़ने से उसके "गीत" में कोई बदलाव आता है या नहीं।

"देखना" बनाम "सुनना"

पहली नज़र में, शोधकर्ताओं ने पाया कि रक्त के नमूने बिल्कुल एक जैसे दिखते थे। यदि आप सूखे हुए एंटी-मॉर्टम रक्त को पोस्ट-मॉर्टम रक्त के बगल में रखेंगे, तो आप उनमें अंतर नहीं कर पाएंगे। भले ही उन्होंने उन पर इन्फ्रारेड प्रकाश डाला हो, परिणामी "स्पेक्ट्रा" (जो प्रकाश अवशोषण के दृश्य बारकोड की तरह होते हैं) मानवीय आंखों को लगभग एक समान दिखाई दिए। यह दो गायकों द्वारा एक ही सुर लगाने जैसा था; आप केवल कच्चे स्वर को सुनकर यह नहीं बता सकते थे कि कौन कौन है।

हालाँकि, शोधकर्ता जानते थे कि कंप्यूटर मानव कानों की तुलना में सूक्ष्म अंतर सुनने में बेहतर होते हैं। उन्होंने डेटा का विश्लेषण करने के लिए केमोमेट्रिक्स (सोचें कि ये एक सुपर-स्मार्ट फिल्टर हैं जो हमसे अदृश्य पैटर्न खोज सकते हैं) नामक गणितीय उपकरणों के एक सेट का उपयोग किया। उन्होंने तीन मुख्य विधियों का उपयोग किया:

1. PCA (प्रिंसिपल कंपोनेंट एनालिसिस): सभी जटिल डेटा को एक सरल मानचित्र में सिकोड़ने का एक तरीका ताकि यह देखा जा सके कि क्या समूह स्वाभाविक रूप से अलग होते हैं।
2. PLS-DA (पार्शियल लीस्ट स्क्वायर्स-डिस्क्रिमिनेन्ट एनालिसिस): एक विधि जो यह भविष्यवाणी करने के लिए एक मॉडल बनाती है कि नमूना किस समूह से संबंधित है।
3. LDA (लीनियर डिस्क्रिमिनेन्ट एनालिसिस): दो समूहों के बीच एक स्पष्ट रेखा खींचने के लिए एक अन्य सांख्यिकीय उपकरण।

परिणाम: एक पूर्ण स्कोर

परिणाम आश्चर्यजनक रूप से स्पष्ट थे। जबकि मानवीय आँख अंतर नहीं देख सकती थी, कंप्यूटर मॉडल देख सकते थे।

• पृथक्करण: जब शोधकर्ताओं ने डेटा को प्लॉट किया, तो "जीवित" रक्त और "पोस्ट-मॉर्टम" रक्त के दो अलग-अलग, गैर-अतिव्यापी क्लस्टर बने। यह ऐसा था जैसे कंप्यूटर ने उनके बीच एक दीवार खींच दी हो।
• सटीकता: मॉडलों ने 100% समय सही पहचान की। कोई गलती नहीं हुई। एक भी नमूने की गलत पहचान नहीं की गई। मॉडलों ने एंटी-मॉर्टम रक्त को एंटी-मॉर्टम और पोस्ट-मॉर्टम रक्त को पोस्ट-मॉर्टम के रूप में शून्य गलत अलार्म के साथ सही ढंग से पहचाना।
• वाइल्ड कार्ड: जब उन्होंने मासिक धर्म के रक्त का परीक्षण किया, तो मॉडल भ्रमित नहीं हुआ। इसने मासिक धर्म के रक्त को अपने अलग श्रेणी में सही ढंग से रखा, जो एंटी-मॉर्टम और पोस्ट-मॉर्टम दोनों समूहों से अलग था। यह एक बड़ी बात है क्योंकि मासिक धर्म का रक्त जटिल मामलों में अन्य प्रकार के रक्त के समान हो सकता है।

क्या बैकग्राउंड या फ्रीजर मायने रखता है?

शोधकर्ताओं ने पूछा: "क्या इससे फर्क पड़ता है कि रक्त शर्ट पर है, बाल पर है, या नाखून पर है? क्या इससे फर्क पड़ता है कि हमने इसे जमाया था?"

• सबस्ट्रेट्स (आधार): उन्होंने पाया कि रक्त का "गीत" स्पष्ट बना रहा, भले ही वह कपास, बाल या नाखूनों पर सूखा हुआ था। हालांकि बैकग्राउंड सामग्री (जैसे कपड़ा) ने सिग्नल में कुछ शोर (noise) जोड़ा, लेकिन रक्त की अनूठी रासायनिक छाप कंप्यूटर द्वारा इसे सही ढंग से पहचानने के लिए पर्याप्त मजबूत थी।
• भंडारण: उन्होंने -80°C पर जमे हुए रक्त की तुलना कमरे के तापमान पर रखे गए रक्त से की। आश्चर्यजनक रूप से, एक बार रक्त सूख जाने के बाद, भंडारण की स्थिति ने रासायनिक "गीत" को भ्रमित करने के लिए पर्याप्त नहीं बदला। चाहे वह जमा हुआ हो या नहीं, मशीन अभी भी एंटी-मॉर्टम और पोस्ट-मॉर्टम रक्त के बीच अंतर कर सकती थी।

निष्कर्ष

यह अध्ययन बताता है कि ATR-FTIR स्पेक्ट्रोस्कोपी को स्मार्ट कंप्यूटर विश्लेषण के साथ जोड़ना रक्त की उत्पत्ति के रहस्य को सुलझाने का एक शक्तिशाली, तेज़ और गैर-विनाशकारी तरीका है। इसके लिए गंदगी भरे रसायनों या लंबे प्रतीक्षा समय की आवश्यकता नहीं होती है। मशीन कपड़े के टुकड़े पर सूखे धब्बे को देख सकती है और, इस विशिष्ट अध्ययन में 100% सटीकता के साथ, जांचकर्ताओं को बता सकती है कि वह रक्त व्यक्ति के जीवित रहने के दौरान बहा था या मृत्यु के बाद।

शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि यह तरीका काम करता है भले ही रक्त बालों या नाखूनों जैसी कठिन सतहों पर हो, और यह तब भी प्रभावी रहता है जब नमूने को जमाया गया हो या नहीं। मासिक धर्म के रक्त को अन्य प्रकार के रक्त से सफलतापूर्वक अलग करके, यह अध्ययन दिखाता है कि यह दृष्टिकोण फोरेंसिक जांचकर्ताओं के लिए एक विश्वसनीय उपकरण हो सकता है जो अपराध की घटनाओं का पुनर्निर्माण करने की कोशिश कर रहे हैं, जिससे एक साधारण लाल धब्बे को घटित हुई घटना की स्पष्ट कहानी में बदला जा सकता है।