Uso de una Plataforma Impresa en 3D para la Cuantificación de Residuos de Disparo de Arma de Fuego (GSR) mediante Análisis Digital de Imágenes y Teléfono Inteligente


Resumen

Para la determinación de residuos de disparo de arma de fuego (GSR), la policía utiliza comúnmente cinta adhesiva como base para la aplicación de la prueba colorimétrica con rodizonato de sodio. En este contexto, el presente trabajo tiene como objetivo cuantificar el GSR depositado en la mano de un tirador mediante una plataforma de impresión 3D utilizando análisis de imagen digital y un teléfono inteligente.

La metodología se basa en la prueba colorimétrica mediante la formación del complejo coloreado de rodizonato de plomo, tamponado con solución de tartrato a pH 2,40, y la cuantificación se realiza mediante el análisis de su imagen digital en el software ImageJ, que genera histogramas con datos relativos a la intensidad del color de cada muestra. Se construyeron curvas analíticas correlacionando la señal analítica con el GSR en términos de masa de Pb.

El método fue aplicado en pruebas de disparo y demostró ser eficaz después de sucesivas adiciones acumulativas de Pb en la mano del tirador, lo que corresponde a siete disparos consecutivos con pistola. Las muestras de GSR generadas a partir de disparos con pistola calibre .380 mostraron masas de Pb de 2,42 μg, mientras que las muestras generadas tras disparos de cañón antiaéreo mostraron masas de Pb entre 1,38 μg y 1,49 μg.

Se espera que la utilización de esta metodología pueda contribuir al esclarecimiento de hechos delictivos mediante un método rápido y de bajo costo.


Palabras clave

3D printing; gunshot residue; GSR; firearm; digital imaging
impressão 3D; resíduo de tiro; GSR; arma de fogo; imagem digital
Impresión 3D; Residuo de Disparo; GSR; Arma de Fuego; Imagen Digital

Citas

  1. Anuário de Segurança Pública de 2022, Fórum Brasileiro de Segurança Pública - FBSP (2022).
  2. Forensic Chemistry, By Suzanne Bell, 3rd Edition, CRC press (2022).
  3. R.S. Nesbitt, e colaboradores, Detection of gunshot residue by use of the scanning electron microscope, Journal of Forensic Science: 595-610 (1976).
  4. R.A. Costa, L.C. Motta, C.A. Destefani, R.R.T. Rodrigues, K.S. do Espírito Santo, G.M.F.V. Aquije, R. Boldrini, G.P.B Athayde, M.T.W.D. Carneiro, W. Romão, Gunshot residues (GSR) analysis of clean range ammunition using SEM/EDX, colorimetric teste and ICP-MS: A comparative approach between the analytical techniques, Microchemical Journal, 129: 339-347 (2016).
  5. S. Rasheed, M. Ikram, D. Ahmad, M.N. Abbas, M. Shafique, Advancements in colorimetric and fluorescent-based sensing approaches for point-of-care testing in forensic sample analysis, Microchemical Journal, 206: 111-438 (2024).
  6. L.P. da Silva, L. Rodrigues e Brito, R.B. de Souza, C.F.P.M. Filho, V.B. dos Santos, L. Pinto, Screen-printed electrode modified with bismuth film and chemometric techniques for on-site detection and classification of gunshot residues, Forensic Chemistry, 38: 100-563 (2024).
  7. P. Shrivastava, S.K. Jain, N. Kumar, V.K. Jain, S. Nagpal, Handheld device for rapid detection of lead (Pb2+) in gunshot residue for forensic application, Microchemical Journal, 165: 106-186 (2021).
  8. G. Musile, Y. Agard, L. Wang, E.F. De Palo, B. McCord, F. Tagliaro, Paper-based microfluidic devices: On-site tools for crime scene investigation, Trends in Analytical Chemistry, 143: 116-406 (2021).
  9. A.T. Bruni, J.A. Velho, M.F de Oliveira, Fundamentos de Química Forense – Uma análise prática da química que soluciona crimes, Ed. Millennium 228-243 (2012).
  10. J.C.D. de Freitas, Identificação de assinaturas químicas em resíduos de disparos de arma de fogo em diferentes alvos, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – IPEN/SSP-SP, Dissertação de mestrado, (2010).
  11. A. Duarte, Caracterização Elementar de Resíduos de Disparo de Armas de Fogo Gerados por Munição de Fabricação Brasileira, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Programa de Pós Graduação em Ciência dos Materiais, Tese de Doutorado 31-33 (2014).
  12. R.S. Ledley, High-Speed Automatic Analysis of Biomedical Pictures, New Series, Vol. 146, 3641: 216-223 (1964).
  13. Y. Fan, J. Li, Y. Guo, L. Xie, G. Zhang, Digital image colorimetry on smartphone for chemical analysis: a review, Elsevier p. 4 (2021).
  14. G.M. Fernandes, W.R. Silva, D.N. Barreto, R.S. Lamarca, P.C.F.L. Gomes, J.F. da S. Petruci, A.D. Batista, Novel approaches for colorimetric measurements in analytical chemistry: a review, Anal. Chim. Acta, p.187-203 (2020).
  15. S.K. Kohl, J.D. Landmark, D.F. Stickle, Demonstration of Absorbance Using Digital Color Image Analysis and Colored Solutions, Journal of Chemical Education, Vol. 83, 4, p. 644 (2006).
  16. Schneider, C. A., Rasband, W. S., & Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods, 9, 671-675 (2012).
  17. W. da S. Lyra, V.B. dos Santos, A.G.G. Dionízio, V.L. Martins, L.F. Almeida,E. da N. Gaião, P.H.G.D. Diniz, E.C. da Silva, M.C.U. Araújo, Digital image-based flame emission spectrometry, Vol. 77, p. 1584-1589 (2019).
  18. L.G.F Correia, N.F. Robaina, W.F. Pacheco, Desenvolvimento de metodologia analítica para detecção de resíduos de arma de fogo no corpo humano pela técnica de análise de imagem digital, Universidade Federal Fluminense, Graduação em Química Industrial, Trabalho de Conclusão de Curso (2019).
  19. J.C. Miller, J.N. Miller, Statistics for Analytical Chemistry, 3º Ed. Ellis Horwoord (1993) p. 47-52.
  20. INMETRO – Documento DOQ-CGCRE-008 – Orientação sobre Validação de Métodos Analíticos, Rev. 08 (2020).
  21. S.V.F Castro, A.P. Lima, R.G. Rocha, R.M. Cardoso, R.H.O. Montes, M.H.P. Santana, E.M. Richter, R.A.A. Muñoz, Simultaneous determination of lead and antimony in gunshot residue using a 3D-printed platform working as sampler and sensor, Anal. Chim. Acta 1130 p. 126-136 (2020).

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.

Derechos de autor 2025 Revista Brasileña de Criminalística

Compartir

Autor(es)