Was übrig bleibt: Spektralanalyse erweitert die Möglichkeiten der Forensik

Spektralphotometrische Instrumente eröffnen neue Möglichkeiten der Präzision bei forensischen Untersuchungen von Skelettresten. Bildquelle: Flickr-Nutzer Dallas Krentzel

Fernsehserien wie Law and Order, Forensic Files und CSI haben die forensische Wissenschaft einem breiten Publikum bekannt gemacht und auf dramatische Weise gezeigt, wie wichtig die Bestimmung des Todeszeitpunkts oder des Post-Mortem-Intervalls (PMI) für die Aufklärung von Verbrechen ist. Die genaue Bestimmung des Todeszeitpunkts ist jedoch mehr als nur ein Handlungselement; sie ist entscheidend für die Erstellung eines genauen Zeitplans der Ereignisse, die Identifizierung oder Eliminierung von Verdächtigen und die Bereitstellung wichtiger Informationen über die Umstände des Lebensendes einer Person. In Fällen unbekannter Überreste kann PMI auch die Identifizierung erleichtern. PMI spielt nicht nur eine zentrale Rolle bei strafrechtlichen Ermittlungen und bei der Überführung von Straftätern vor Gericht, sondern hilft auch den Angehörigen, die Lücken in Bezug auf ihren Verlust zu füllen und den Abschluss zu finden, den sie brauchen, um den Heilungsprozess zu beginnen. Da der technologische Fortschritt die Präzision forensischer Untersuchungen zunehmend perfektioniert, erweitert die Spektralanalyse die Möglichkeiten zur Bestimmung der PMI unter schwierigen Bedingungen.

Witterungseinflüsse können die Verwesung beschleunigen und wichtige Hinweise auf den Todeszeitpunkt beseitigen. Bildquelle: Flickr-Benutzer Random McRandomhead

Die Herausforderung der skelettierten Überreste

Die Bestimmung des PMI beruht in der Regel auf der Beobachtung des Zustands des Fleisches. Weiches Gewebe durchläuft verschiedene Stadien der Zersetzung und wird zum Wirt für mikrobielle und insektoide Ökosysteme, so dass forensische Ermittler auf der Grundlage spezifischer physischer Merkmale mit erheblicher Genauigkeit abschätzen können, wie lange die Leiche leblos gewesen ist.1 Sobald jedoch das Fleisch zerfallen ist und nur noch das Skelett übrig bleibt, verschwindet diese reichhaltige Sammlung von Hinweisen, und die Bestimmung des Todeszeitpunkts wird sehr viel schwieriger, was die Ermittler vor große Hindernisse stellt. Besonders problematisch ist dies in Gegenden, in denen die Verwesung schnell voranschreitet, wie z. B. in heißen, feuchten Klimazonen, die dem Körper schnell die leicht zugänglichen PMI-Informationen entziehen.

Auf dem Weg zu einem statistischen Regressionsmodell

In den letzten Jahren haben Forscher am Center for Analytic Spectroscopy der Baylor University ein statistisches Modell zur Datierung von Skelettresten auf der Grundlage von Spektraldaten entwickelt. Obwohl viel subtiler als die Zersetzung des Fleisches, machen Knochen im Laufe der Zeit auch bedeutende strukturelle Veränderungen durch, die wichtige Informationen über PMI liefern können. Mit Hilfe der Spektralphotometrie der diffusen Reflexion konnte das Forscherteam das Fortschreiten des Feuchtigkeitsverlusts und des Proteinabbaus in den Knochen über einen Zeitraum von drei Monaten verfolgen und "die Daten mit dem postmortalen Intervall durch Regressionsmodellierung korrelieren."2 Die Spektralanalyse wurde an 28 Schweineknochen mit einem PMI von bis zu 90 Tagen durchgeführt; je länger der PMI, desto weniger spektrale Reflexion wurde beobachtet. Mit Hilfe des statistischen Regressionsmodells konnte der PMI für bis zu 90 Tage alte Knochen mit einer Genauigkeit von vier bis neun Tagen bestimmt werden. Mit der Verfeinerung der Methodik wird die Fehlerquote wahrscheinlich noch niedriger sein.

Mit Hilfe der diffusen Reflexionsspektrophotometrie können die Ermittler genaue Messungen vornehmen, ohne Beweise zu zerstören. Bildquelle: Flickr-Benutzer Arctic Wolves

Die Vorteile der Spektralanalyse

Die diffuse Reflektionsspektrophotometrie wurde unter anderem wegen ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und Proteingehalt gewählt, die eine präzise Quantifizierung von Wasser und Protein selbst bei niedrigen Konzentrationen ermöglicht. Die zerstörungsfreien Eigenschaften des Verfahrens ermöglichen detaillierte Messungen, ohne die Skelettreste zu stören, so dass forensische Ermittler schnelle Ergebnisse ohne zeitaufwändige Probenvorbereitung erhalten können. Dr. Kenneth Busch, leitender Forscher der Studie, bemerkte: "Sobald ein Regressionsmodell aus den Spektraldaten erstellt ist, kann man das Alter der Knochen in wenigen Minuten bestimmen, anstatt Stunden oder Tage zu benötigen." Diese Methode schließt auch die Möglichkeit von Fehlern bei der Probenvorbereitung aus, die einen Kriminalfall gefährden können. Außerdem bleiben die Überreste unversehrt, so dass die Beweise für weitere analytische Untersuchungen oder zur Vorlage vor Gericht erhalten bleiben.

Die Baylor-Studie unterstreicht nicht nur den enormen Wert, den Spektralphotometer für die forensische Wissenschaft haben können, sondern auch die Bedeutung der Auswahl der richtigen Geräte. HunterLab ist seit über 60 Jahren ein Pionier auf dem Gebiet der Spektralanalyse. Unser spannendes Angebot an spektralphotometrischen Instrumenten wurde als Antwort auf die vielfältigen Bedürfnisse unserer Kunden entwickelt und wir bieten intelligente, einfach zu bedienende Lösungen für spektrale Messanforderungen in allen Branchen. Kontaktieren Sie uns, damit wir Ihnen bei der Auswahl der Instrumente helfen können, die Sie für Ihre Innovationen benötigen.