Avaliação de equipamentos NIR e raman portáteis e técnicas de aprendizagem de máquina para estimar o tempo de deposição de sangue em pisos para fins forenses

Abstract

Ciência forense é a ciência que auxilia a justiça na resolução de delitos. Os vestígios produzidos durante a prática da ação delituosa são de extrema importância para relacionar uma autoria e motivação. O sangue é um vestígio muito comum, sendo um importante elemento para o entendimento dos fatos. Através da extração de DNA e da análise do padrão de distribuição das manchas de sangue, por exemplo, permite-se elucidar a dinâmica do crime e desvendar a sequência de eventos. Além disso, a partir do tempo de deposição da mancha de sangue, permite-se indicar o tempo transcorrido após um determinado crime ocorrer. As espectroscopias Raman e na região do infravermelho próximo (NIR) associadas a equipamentos portáteis são de grande interesse para analisar o sangue como vestígio diretamente no local do crime. Desta forma, este estudo buscou avaliar a possibilidade de datar o tempo de deposição do sangue considerando a sua degradação, utilizando a análise espectral por Raman e NIR. Para tanto, o sangue coletado de quatro diferentes doadores do sexo masculino foi depositado nas superfícies cerâmica e porcelanato, em seguida as amostras foram submetidas a diferentes condições de temperatura (de 9, 20, 27 e 45°C) durante 45 dias. Os espectros foram analisados por componentes principais (PCA), regressão por mínimos quadrados parciais (PLS) e máquinas de vetores de suporte (SVM), aplicadas após correção dos espectros por diferentes pré-processamentos. Para os espectros NIR, pôde ser observado a intensa influência da água principalmente até 24 horas após a deposição da amostra. A PCA evidenciou uma separação entre amostras recentes (com menos de 24 horas de deposição) e amostras antigas (após 24 horas). Os modelos PLS construídos para datação não se mostraram satisfatórios, obtendose altos erros de predição devido à complexidade bioquímica da degradação do sangue. Modelos SVM, na faixa de 1 a 49 dias, tiveram valores de RMSEP de cerca de 3 dias para ambos os substratos. Esta técnica aliada a outros exames do local podem indicar um tempo estimado da prática do crime. Já para os dados empregando a espectroscopia Raman, a influência do substrato nos espectros aliada à baixa intensidade do sinal Raman para amostras biológicas não permitiu observar os componentes do sangue. Apesar de ter utilizado uma metodologia testada previamente tendo o alumínio como substrato.