Unter dem Mikroskop: Forensische Haaranalyse

Das Leben war längst aus der kalten, blutigen Leiche gewichen, als die Ermittler am Tatort eintrafen. Das erfahrene Team bestätigte bald, dass es sich um einen Mord handelte, aber es wurden keine Fußabdrücke, keine Fingerabdrücke und keine Waffen gefunden – ein paar Haarsträhnen, die sich in den abgebrochenen Fingernägeln der toten Frau verfangen hatten, waren der einzige Beweis, den der Mörder zurückgelassen hatte.

Wer ist der Schuldige? Fragen Sie Ihre Schüler. Die Vermittlung grundlegender physiologischer Konzepte ist aus Sicht der Forensik interessant. Durch die Einbeziehung eines problemlösenden Ansatzes in den naturwissenschaftlichen Unterricht können Lehrer ihre Schüler auf spannende und innovative Weise ansprechen. Forensische Laboratorien bieten auch „reale“ Anwendungen von Wissenschaft und Mathematik.

Was ist Trichologie?

Trichologie ist die wissenschaftliche Untersuchung der Struktur, Funktion und Krankheiten des menschlichen Haares. Unter anderem üben Mediziner, Kosmetiker und Forensiker Berufe im Bereich der Trichologie aus. Haare sind ein wertvolles Hilfsmittel für Kriminaltechniker. Es ist widerstandsfähiger gegen Verfall als die meisten anderen Körpergewebe und -flüssigkeiten und bleibt daher viel länger intakt als andere Beweismittel. Diese Beständigkeit macht Haare zu einem der am häufigsten gefundenen Beweisstücke an Tatorten.

Ein Haarschaft besteht aus 3 Schichten. Die äußere Schicht, die Kutikula, besteht aus sich überlappenden Schuppen, wobei die freien Enden der Schuppen zur Spitze des Schafts hin gerichtet sind. Direkt unter der Cuticula befindet sich der Kortex, der aus kompakten, länglichen Zellen besteht und oft Pigmentkörnchen enthält. Der zentrale Kern des Haarschafts ist das Mark, das hauptsächlich aus Lufträumen besteht.

Forensiker führen 3 Hauptarten von Haaranalysen durch: (1) Untersuchung des Haarschafts auf Drogen oder Nährstoffmängel im System einer Person, (2) Analyse der aus der Haarwurzel entnommenen DNA und (3) Betrachtung des Haars unter dem Mikroskop, um festzustellen, ob es von einer bestimmten Person oder einem Tier stammt. Um ein Haar unbekannter Herkunft zu identifizieren, werden in der Regel das Schuppenmuster des Haares und das Aussehen der Medulla untersucht.

Untersuchung von Schuppenmustern

Wissenschaftler untersuchen einen Abdruck des Haarschafts, um das Schuppenmuster zu bestimmen. Die Anordnung und Form der Haarschuppen kann von Art zu Art sehr unterschiedlich sein und ist oft sehr ausgeprägt. Wissenschaftler ordnen die Schuppen gewöhnlich in eine von 3 Kategorien ein:

1. Koronal – vollständig um den Haarschaft herum
2. Dornig – lang, schmal und nicht um den Haarschaft herum
3. Unübersichtlich – kurz, breit und nicht um den Haarschaft herum

Verwandeln Sie Ihre Schüler in ein CSI-Team und lassen Sie sie ein „Verbrechen“ mit Hilfe der Haaranalyse lösen. Das forensische Rätsel wird sie fesseln und faszinieren, während sie gleichzeitig wissenschaftliche Konzepte lernen.

Herstellen eines Abdrucks eines Haarschafts

Materialien

• Latex oder Nagellack
• 2 Objektträger
• Haarsträhnen
• Pinzette
• Mikroskop

Vorgehensweise

1. Platziere einen Tropfen Latex an einem Ende eines sauberen Objektträgers. Hinweis: Wenn Sie kein Latex haben, können Sie auch Nagellack als Gießmedium verwenden. Streichen Sie eine dünne Schicht Nagellack in die Mitte eines sauberen Objektträgers.
2. Kippen Sie einen zweiten Objektträger über den ersten (in einem Winkel von etwa 30°) und achten Sie darauf, dass sich die Enden des Objektträgers, die am weitesten vom Latextropfen entfernt sind, berühren.
3. Ziehen Sie den gekippten Objektträger langsam über den ersten, bis er den Latextropfen berührt.
4. Lassen Sie den Latex am Rand des gekippten Objektträgers entlanglaufen.
5. Den gekippten Objektträger mit einer gleichmäßigen Bewegung über den ersten Objektträger zurückschieben, um den Latex zu einem dünnen Film zu verteilen.
6. Sofort einige Haarsträhnen auf den Latex- oder Nagellackfilm legen.
7. Den Objektträger 10 bis 15 Minuten ungestört stehen lassen, damit der Latex aushärten kann. Wenn Sie Nagellack verwenden, warten Sie, bis der Lack klebrig-trocken ist.
8. Wenn der Latex hart oder der Lack fast trocken ist, ziehen Sie mit einer Pinzette so viele Haare wie möglich vom Objektträger ab (es ist nicht notwendig, alle Haare zu entfernen).
9. Untersuchen Sie den Objektträger nur mit dem lichtschwachen Objektiv eines Mikroskops. Hinweis: Versuchen Sie nicht, Schuppenabdrücke unter dem Objektiv mit hoher Lichtstärke zu untersuchen. Suchen Sie nach Abdrücken einzelner Schuppen und beachten Sie die folgenden Merkmale:

• Ob einzelne Schuppen den Haarschaft vollständig umgeben oder nicht
• Die allgemeine Form einer einzelnen Schuppe
• Ob der freiliegende Rand einer Schuppe glatt oder gezackt ist

Untersuchung der Medulla

Ein ganzer Abdruck ermöglicht die Untersuchung des Aussehens der Medulla; eine Medulla ist jedoch nicht immer in einem Haar vorhanden. Wenn Medullae vorhanden sind, weisen sie oft deutliche Unterschiede zwischen den Arten auf. Das Aussehen einer Medulla wird als kontinuierlich (ununterbrochen), intermittierend (regelmäßige Intervalle) oder fragmentiert (unregelmäßige Intervalle) klassifiziert.

Herstellen eines ganzen Haarpräparates

Materialien

• Mikroskop-Objektträger
• Mittel oder Wasser
• Haarsträhnen
• Deckglas
• Pinzette
• Mikroskop
• Papier (zum Zeichnen)
• Bleistift (zum Zeichnen)

Vorgehensweise

1. Beschaffe einen sauberen Objektträger und gib einen Tropfen Montagemittel oder Wasser darauf.
2. Lege mehrere Haarsträhnen auf den Tropfen der Einbettung oder des Wassers.
3. Benutze eine Pinzette und senke langsam ein Deckglas auf den Tropfen der Einbettung oder des Wassers.
4. Untersuche den Objektträger unter den Objektiven mit geringer und hoher Leistung eines Mikroskops. Untersuche mehrere unterschiedlich große Haare und notiere dabei alle inneren Merkmale wie Körnchen oder Lufträume. Zeichnen Sie das Haar mit den beobachteten Merkmalen.

Hinweis: Wenn Sie ein Einbettungsmittel verwenden, halten Sie den fertigen Objektträger flach, bis das Einbettungsmittel ausgehärtet ist. Um die Einbettung zu härten, erwärmen Sie den Objektträger 1 Tag lang im Ofen bei 60° C oder lassen Sie ihn mehrere Tage bei Raumtemperatur liegen.

Haare identifizieren

Die Feststellung, ob es sich um menschliches oder tierisches Haar handelt, ist der erste Schritt der forensischen Haaranalyse. Menschliche Haare haben in der Regel eine dünne (weniger als ⅓ des Haardurchmessers) oder fehlende Medulla. Tierhaare haben in der Regel dicke Medullae (mehr als ½ des Haardurchmessers). Vergleiche die Fotos unten mit dem, was du unter dem Mikroskop siehst.

Der nächste Schritt ist der Vergleich der gefundenen Haare mit bekannten Verdächtigen oder Tieren am Tatort. Diese Analyse kann subjektiv sein und hängt von der Erfahrung der Person ab, die die Form der Medulla erkennt. Für Anfänger in der Forensik reicht die einfache Identifizierung von Tier oder Mensch aus. Die Verwendung von Merkmalen wie Farbe, Lockigkeit und Dicke kann bei der Identifizierung verschiedener menschlicher Haare helfen.

Alle Materialien, die zur Herstellung von Abdrücken und ganzen Montagen von Haaren, einschließlich Tier- und Menschenhaaren, benötigt werden, befinden sich im Haaranalyse-Kit (Artikel 699870).

Erweitern Sie Ihre Anfrage

Carolina bietet viele forensische Kits an, die Biologiekonzepte in einem unterhaltsamen, praktischen Szenario vermitteln. Im Folgenden sind einige Kits aufgeführt, die Sie vielleicht in Betracht ziehen sollten.

Mikroskopisches Forensik-Kit, Artikel 699880. Die Schüler durchlaufen ein forensisches „Training“ und betrachten beschriftete Objektträger mit Haaren, Blut und Textilien – Materialien, die forensische Ermittler typischerweise an einem Tatort finden. Nachdem sie die bekannten Dias studiert haben, erhalten die Schüler einen fingierten Mordfall und „Beweise“ vom Tatort. Dann untersuchen sie die Beweise, vergleichen sie mit den Aussagen der Verdächtigen und ermitteln den Täter.

Der Fall des ermordeten Bürgermeisters, Artikel 699830. Die Schüler werden zu Tatort-Ermittlern, die ihre Beobachtungsgabe und ihr schlussfolgerndes Denken einsetzen, um dieses realistische Verbrechensszenario zu lösen. Der Bausatz enthält folgende Aktivitäten: Abstauben und Anheben von Fingerabdrücken, Untersuchung von Haarproben, Analyse von Reifenspuren, Blutgruppenbestimmung mit synthetischem Blut, Untersuchung von entomologischen Beweisen und Durchsicht eines polizeilichen Vernehmungsprotokolls.

Carolina™ Forensic Dissection Kit, Artikel 221489. Die Schüler führen eine Schweinesezierung durch, wobei sie die Protokolle nachahmen, die ein Pathologe bei einer menschlichen Autopsie anwendet. Nach Abschluss der forensischen Sektion legen die Schüler die Organe in die Körperhöhle zurück und vernähen die Schnitte. Ein erwachsenes Schweineherz und eine Schweineniere von Carolina’s Perfect Solution® sind zum Vergleich mit dem sezierten Präparat ebenfalls enthalten. Die Schüler verwenden einen Satz von 7 vorbereiteten Objektträgern, die die Präparation durch die Untersuchung von Gewebetypen, die in jedem System vorkommen, erweitern und verbessern.

Mehr erfahren

Carolinas umfangreiches Sortiment an Materialien für die forensischen Wissenschaften eignet sich ideal für den Unterricht verschiedener naturwissenschaftlicher und mathematischer Konzepte. Diese Aktivitäten sind auch eine ansprechende und innovative Möglichkeit, Ihren wissenschaftlichen Lehrplan zu erweitern. Weitere Informationen über unser umfangreiches Angebot an Kits und Zubehör erhalten Sie unter der Rufnummer 800.227.1150 oder unter www.carolina.com.