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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16743
Tipo: | Tese |
Título: | Desenvolvimento de metodologias analíticas para detecção de marcadores forenses em fluidos biológicos associados a crimes sexuais |
Autor(es): | Nascimento, Amanda Luise Alves |
Primeiro Orientador: | Santos, Josué Carinhanha Caldas |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Anunciação, Daniela Santos |
metadata.dc.contributor.advisor-co2: | Saraiva, Maria Lúcia Marques Ferreira de Sousa |
metadata.dc.contributor.referee1: | Nascentes, Clésia Cristina |
metadata.dc.contributor.referee2: | Hespanhol, Maria do Carmo |
metadata.dc.contributor.referee3: | Bortoluzzi, Janaina Heberle |
metadata.dc.contributor.referee4: | Leite, Ana Catarina Rezende |
Resumo: | A identificação de fluidos corporais é uma etapa crucial nas investigações criminais, especialmente em crimes sexuais, que apresentam alta incidência. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), estima-se que uma em cada três mulheres no mundo já tenha sofrido violência física e/ou sexual. Para confirmar o estupro e identificar o agressor, amostras biológicas, como sêmen, são coletadas na cena do crime ou da vítima. Nesse contexto, diferentes metodologias têm sido avaliadas para superar as limitações dos ensaios convencionais, como resultados falso-positivos. Assim, metodologias de identificação de marcadores presentes no sêmen, têm sido avaliadas. O presente trabalho visou o emprego de diferentes metodologias como, considerando sistemas em solução, dispositivo analítico microfluídicos em papel (µPAD) e um explorando sistema por Análise por Injeção Sequencial (SIA), empregando a variação da resposta colorimétrica dos sistemas reativos devido à presença de frutose, íons zinco e fosfatase ácida, por meio da geração de cromóforos caraterísticos. Diversos parâmetros foram otimizados no desenvolvimento dessas metodologias para aprimorar a seletividade e a sensibilidade das análises. Para a frutose, obteve-se um limite de detecção (LOD) de 0,64 mg L-1 e 6,25 mg L-1 em solução e no μPAD, respectivamente. Na detecção de íons zinco, diferentes azocorantes [2-carboxi-2'-hidroxi-5'-sulfoformazilbenzeno (zincon), 1-(2- piridilazo)-2-naftol (PAN), 2-(5-bromo-2-piridilazo)-5-(dietilamino)fenol (Br-PADAP) e 4-(2- piridilazo) resorcinol (PAR)] foram avaliados tanto em solução quanto no μPAD, apresentando variação quanto a sensibilidade, mas, todos passíveis de serem aplicados em amostras reais. O PAN apresentou melhor desempenho analítico em ambas as metodologias empregadas com LOD 0,05 µM (solução) e 3,44 µM (μPAD). Apresentando uma sensibilidade 100% no que se refere a validação qualitativa. Decorrente da maior sensibilidade em solução, o PAN foi selecionado para ser utilizado no SIA. Que, por sua vez, visa a dupla detecção de fosfatase ácida (AP) e íons de zinco, empregando os reagentes 4-aminoantipirina (4-AAP) e PAN, respectivamente. O sistema SIA demonstrou alta sensibilidade e precisão, com um LOD de 9,4 U L-1 para AP e 3,1 μM para Zn(II). Todas as metodologias aplicadas apresentaram desvios inferiores a 3,8% e recuperações entre 88 e 120%, comprovando que o método é adequado para a finalidade proposta. A avaliação frente amostras reais (sêmen, sangue, sangue menstrual, fluido vaginal, saliva e urina) foi realizada para os diferentes marcadores apresentando boa sensibilidade e confiabilidade, permitindo análises qualitativas e quantitativas com traços mínimos de amostras diretamente na cena criminosa. Assim, essas metodologias visam suprir as limitações dos kits disponíveis no mercado, principalmente no que se refere ao tempo de resposta e falsos positivos, surgindo assim como inovação científica que contribuirá na elucidação de crimes sexuais. |
Abstract: | The identification of bodily fluids is a crucial step in criminal investigations, especially in sexual assault cases, which have a high incidence rate. According to the World Health Organization (WHO), it is estimated that one in three women worldwide has experienced physical and/or sexual violence. To confirm rape and identify the perpetrator, biological samples such as semen are collected from the crime scene or the victim. In this context, various methodologies have been evaluated to overcome the limitations of conventional assays, such as false-positive results. Therefore, techniques for identifying markers present in semen have been investigated. This study aimed to employ different methodologies, including solution-based systems, microfluidic paper-based analytical devices (μPADs), and a Sequential Injection Analysis (SIA) system, by exploring the colorimetric response variation of reactive systems in the presence of fructose, zinc ions, and acid phosphatase through the generation of characteristic chromophores. Several parameters were optimized during the development of these methods to enhance selectivity and sensitivity. For fructose detection, limits of detection (LOD) of 0.64 mg L⁻¹ and 6.25 mg L⁻¹ were obtained in solution and on the μPAD, respectively. For zinc ion detection, different azo dyes [2-carboxy-2'-hydroxy-5'-sulfoformazylbenzene (zincon), 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN), 2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-(diethylamino)phenol (Br-PADAP) and 4-(2-pyridylazo) resorcinol (PAR)] were evaluated both in solution and on the μPAD, showing variations in sensitivity, but all were suitable for application in real samples. Among them, PAN exhibited the best analytical performance in both methodologies, with LODs of 0.05 µM (solution) and 3.44 µM (μPAD), and demonstrated 100% sensitivity in qualitative validation. Due to its higher sensitivity in solution, PAN was selected for use in the SIA system. The SIA approach aimed at the dual detection of acid phosphatase (AP) and zinc ions using 4-aminoantipyrine (4-AAP) and PAN, respectively. The SIA system showed high sensitivity and precision, with an LOD of 9.4 U L⁻¹ for AP and 3.1 μM for Zn(II). All applied methodologies presented relative standard deviations (RSD) below 3.8% and recoveries ranging from 88% to 120%, confirming their adequacy for the proposed application. Evaluation with real samples (semen, blood, menstrual blood, vaginal fluid, saliva, and urine) was conducted for the different markers, showing good sensitivity and reliability, allowing both qualitative and quantitative analyses with minimal sample volumes directly at the crime scene. These methodologies aim to overcome the limitations of commercially available kits, particularly regarding response time and false positives, thus representing a scientific innovation that can contribute to the resolution of sexual assault cases. |
Palavras-chave: | Delitos sexuais Aplicação forense Detecção colorimétrica Biomarcadores Produtos biológicas Sexual crimes Forensic application Colorimetric detection Biomarkers Biological samples |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia |
Citação: | NASCIMENTO, Amanda Luise Alves. Desenvolvimento de metodologias analíticas para detecção de marcadores forenses em fluidos biológicos associados a crimes sexuais. 2025. 155 f. Tese (Doutorado em Ciências) – Programa de Pós-graduação em Química e Biotecnologia, Instituto de Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2025. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16743 |
Data do documento: | 24-abr-2025 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB |
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