Kemikler Üzerindeki Fiziksel Tahribatın Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile İncelenmesi

Year 2024, Issue: 48, 1 - 7, 30.06.2024

Aylin Yalçın Sarıbey , Alper Ağartancan

https://doi.org/10.33613/antropolojidergisi.1410500

Abstract

Adli bağlamda suçun gizlenmesi amacıyla gerçekleştirilen kundaklama, cesedin suya bırakılması veya gömülmesi gibi eylemler kemiklerde postmortem değişikliklere yol açabilmektedir. Bu konuda Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi, adli amaçlarla detaylı bir inceleme için etkili bir araç olarak değerlendirilebilir. Bu araştırmanın odak noktası, kemiklerdeki postmortem değişikliklerin, ön işleme tabi tutulmadan Zayıflatılmış Toplam Yansıma (ATR)-FT-IR spektroskopisi kullanılarak ayırt edilebilirliğini araştırmaktır. Çalışma kapsamında 14 farklı kemik numunesi çeşitli hasarlara maruz bırakılarak ATR-FT-IR spektroskopisi ile detaylı bir şekilde incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, yanmış kemik dışındaki hasarlı kemiklerin FTIR spektrumlarında ortak absorbans bantlarına rastlandığını göstermiştir. Ayrıca, PCA (Temel Bileşen Analizi) kullanılarak kemiklerde meydana gelen tahribatın %93 ila %100 arasında bir ayırt edilebilirlik oranına sahip olduğu tespit edilmiştir. Araştırma sonuçları, adli bilimler alanında gerçekleştirilecek ileri çalışmalara yönlendirici ve yardımcı olabilecek nitelikte değerlendirilmiştir.

Keywords

Adli bilimler, olay yeri, kemik, FT-IR, spektroskopik yöntemler, adli antropoloji

Forensic Examination of Physical Damage on Bones by Fourier Transform Infared Spectroscopy (FTIR)

Abstract

In a forensic context, actions such as arson, submersion of the body in water, or burial, conducted with the intention of concealing a crime, can lead to postmortem changes in bones. In this regard, Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy can be considered as an effective tool for detailed examination for forensic purposes. The focus of this research is to investigate the distinguishability of postmortem changes in bones using Attenuated Total Reflection (ATR)-FT-IR spectroscopy without preprocessing. Within the scope of the study, 14 different bone samples were subjected to various damages and examined in detail using ATR-FT-IR spectroscopy. The results indicated common absorbance bands in the FTIR spectra of damaged bones, excluding burned bones. Additionally, using Principal Component Analysis (PCA), it was determined that the damage occurring in bones could be distinguished with a discernibility rate ranging from 93% to 100%. The findings of the research have been evaluated as guiding and supportive for further studies in the field of forensic sciences.

Keywords

Forensic science, crime scene, bone, FT-IR, spectroscopic methods, forensic anthropology

References

• Avcı, Ş. (2010). Hidroksiapatitin Özelliklerine Sodyum Fosfat Esaslı İlavelerin Etkisi, [Doktora Tezi]. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
• Bayarı, SH., Özdemir, K., Şen, EH., vd. (2020). Application Of ATR-FTIR Spectroscopy And Chemometrics For The Discrimination Of Human Bone Remains From Different Archaeological Sites In Turkey. Spectrochimica Acta Part A: Molecular And Biomolecular Spectroscopy 237, 118-311. https://doi.org/10.1016/j.saa.2020.118311
• Çeker, D. (2020). İnsan İskeletlerinde Travma Çeşitleri ve Özellikleri. Adli Antropoloji ve Kimliklendirme, 235-258.
• Çeker, D. (2014). Adli Antropolojide Perimortem ve Postmortem Kırıkların Ayırımı ve Travma Analizlerindeki Önemi. Antropoloji 27, 47-64. https://doi.org/10.1501/antro_0000000226
• Demir, Y., Esenbuğa, N., Bilgin, ÖC. (2016). İvesi Koyunlarının Et Kalitesini Değerlendirmede Temel Bileşenler Analizinin (PCA) Kullanılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 20.3, 536-541. https://doi.org/10.19113/sdufbed.78396
• Duda, RO., Hart, PE., Stork, DG. (2001). Pattern Classification, Edition Wiley İnterscience. Erol, AS., Aka, PS. (2016). Antropoloji ve Odontoloji. Fundamentals Of Forensic Science, 181-210. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-374989-5.00008-9
• Euw, V., Wang, Y. (2019). Bone Mineral: New İnsights İnto İts Chemical Composition. Scientific Reports 9 (1), 8456. https://doi.org/10.1038/s41598-019-44620-6
• Guareschi, E. (2023). A Multidisciplinary, Experimental And Observational Analysis Of The Taphonomy And Diagenesis Of Terrestrial Mammalian Bone Submerged In Natural Fresh And Salt Water. Diss. Murdoch University. https://researchportal.murdoch.edu.au/esploro/outputs/doctoral/A-multidisciplinary-experimental-and-observational-analysis/991005575369607891/filesAndLinks?index=0
• Hartnett, KM., Laura, C., Fulginiti., Modica, FD. (2011). The Effects Of Corrosive Substances On Human Bone, Teeth, Hair, Nails, And Soft Tissue. Journal Of Forensic Sciences 56.4, 954-959. https://doi.org/10.1111/j.1556-4029.2011.01752.x
• İnsal, B., İlksin, P.. (2017). Kemik Dokusunun Fizyolojisi. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi 28.1, 28-32. https://doi.org/10.35864/evmd.530089
• Kontopoulos, I., Presslee, S., Penkman, K., et al. (2018). Preparation Of Bone Powder For FTIR-ATR Analysis: The Particle Size Effect. Vibrational Spectroscopy 99, 167-177. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2018.09.004
• Legan, L., Leskovar, T., Cresnar, M., et al. (2020). Non-Invasive Reflection FTIR Characterization Of Archaeological Burnt Bones: Reference Database and Case Studies. Journal Of Cultural Heritage 41,13-26. https://doi.org/10.1016/j.culher.2019.07.006
• Lopes, CCA., Limiro, PHJO., Novais, VR. et al. (2018). Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) Application Chemical Characterization Of Enamel, Dentin And Bone. Applied Spectroscopy Reviews 53.9, 747-769. https://doi.org/10.1080/05704928.2018.1431923
• Mountouris, G., Slikas, N., Eliades, G. (2004). Effect Of Sodium Hypochlorite Treatment On The Molecular Composition And Morphology Of Human Coronal Dentin. Journal of Adhesive Dentistry. p175.
• Thompson, TJU., Gauthier, M., Islam, M. (2009). The Application Of A New Method Of Fourier Transform Infrared Spectroscopy To The Analysis Of Burned Bone. Journal Of Archaeological Science 36.3, 910-914. https://doi.org/10.1016/j.jas.2008.11.013
• Wang, Q., Zhang, Y., Lin, H., et al. (2017). Estimation Of The Late Postmortem Interval Using FTIR Spectroscopy And Chemometrics In Human Skeletal Remains. Forensic Science International 281, 113-120. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2017.10.033
• Wang, Q., Li, W., Liu, R., et al. (2019). Human And Non-Human Bone Identification Using FTIR Spectroscopy. International Journal Of Legal Medicine 133, 269-276. https://doi.org/10.1007/s00414-018-1822-8
• White, EM. Hanuus, LA. (1983). Chemical Weathering Of Bone İn Archaeological Soils. American Antiquity, 48(2), 316-322. https://doi.org/10.2307/280453