प्रतिमेतील शब्दांचे अर्थ :
|
Blood droplet |
रक्ताचा थेंब |
|
Desiccation |
शुष्कन |
|
1 mm |
१ मिलीमीटर |
|
Toroidal deposit with nearly uniform cracks |
साधारण एकसारख्या भेगा असलेला कड्याच्या आकाराचा संचय (डिपॉझिट) |
|
Incline |
उतार |
|
↓g |
↓गुरुत्वाकर्षण |
|
Receding front |
स्थिर भाग |
|
Advancing front |
मार्गी भाग |
|
Elongated deposit with differential cracking |
विभिन्न प्रकारच्या भेगा असलेले लांबट डिपॉझिट |
गुन्हेगारी थरारपटामध्ये नेहमी दिसणारे दृश्य… फॉरेन्सिक (न्यायवैद्यक) संशोधक घटनास्थळावर पडलेले रक्ताचे थेंब तपासत असतात आणि त्याचे विश्लेषण करून घडलेल्या घटनेचा अंदाज बांधण्याचा प्रयत्न करतात... यातील नाट्याच्या पलीकडे जाऊन पाहिले, तर रक्त वाळण्याची प्रक्रिया आणि वाळल्यानंतर त्यामध्ये आढळणारी भेगांची रचना यामागील विज्ञान बरेच काही सांगते. ते रक्त तेथे कसे आले, केव्हा आले, किती प्रमाणात, किती अंश कोनावरून पडले असे अनेक बारकावे त्यातून उलगडू शकतात. याचा उपयोग केवळ न्यायादानासाठीच नव्हे तर वैद्यकीय निदान आणि जैवअभियांत्रिकीसारख्या क्षेत्रांना देखील होऊ शकतो. जेव्हा रक्ताचा थेंब पृष्ठभागावर हळू हळू वाळत जातो तेव्हा त्यातील पाण्याचे बाष्प होते व त्यातील घन पदार्थ म्हणजेच लाल पेशी, प्रथिने, क्षार हे मागे राहतात. संशोधक या प्रक्रियेला शुष्कन (डेसिकेशन) असे नाव देतात. वाळलेल्या रक्ताच्या थेंबावर भेगांचे एक जटिल जाळे तयार होते. म्हणजेच रक्तातील वाळलेल्या घन पदार्थांची विशिष्ट अशी जटिल संरचना तयार होते. या संरचनेमध्ये, रक्ताचा थेंब पडताना किती अंश कोनावरून पडला, एका थेंबामध्ये किती रक्त होते अशी महत्त्वाची माहिती दडलेली असते.
सपाट पृष्ठभागावर पडलेल्या रक्तातील शुष्कन संरचनांचा अभ्यास फॉरेन्सिक शास्त्रामध्ये सुरुवातीच्या काळापासून सुरू आहे. परंतु तिरक्या पृष्ठभागावर पडलेल्या रक्ताच्या थेंबामध्ये तयार झालेल्या शुष्कन संरचना काय सांगतात हा प्रश्न अद्याप अनुत्तरित होता. भारतीय तंत्रज्ञान संस्था मुंबई (आयआयटी मुंबई) येथील संशोधकांनी अलीकडील नव्या संशोधनाअंतर्गत, पृष्ठभाग तिरका केला असता रक्ताची शुष्कन प्रक्रिया आणि त्यात तयार होणाऱ्या भेगा यात (पृष्ठभाग सरळ/सपाट असल्याच्या तुलनेत) काय व कसा बदल होतो हे अभ्यासले.
थेंबामधील रक्ताची मात्रा आणि पृष्ठभागाच्या उताराचा अंश या दोन घटकांचा मिळून काय परिणाम होतो हे संशोधकांना समजून घ्यायचे होते. त्यासाठी त्यांनी, एक मायक्रोलीटर (सुईच्या टोकाइतका आकार) ते दहा मायक्रोलीटर (लहान बटणाइतका आकार) रक्ताची मात्रा असलेले विविध थेंब पद्धतशीरपणे अभ्यासले. त्यांनी हे थेंब काचेच्या पृष्ठभागावर ठेवले व तो पृष्ठभाग ० ते ७० इतक्या वेगवेगळ्या अंशात तिरका करून पहिला. हाय-स्पीड कॅमेऱ्याने रक्ताच्या शुष्कन प्रक्रियेचे प्रत्यक्ष छायाचित्रण केले व पृष्ठभागाची ऊंची मोजणारी उपकरणे आणि सूक्ष्मदर्शीच्या सहाय्याने शुष्कन संरचनांचा जवळून अभ्यास केला.
जसा कॉफीचा थेंब वाळल्यानंतर तेथे लहानसे वर्तुळाकार कडे तयार होते तसेच सपाट पृष्ठभागावर जेव्हा रक्ताचा थेंब वाळतो तेव्हा त्यातील वाळलेल्या घनपदार्थांचे वर्तुळाकार कडे मागे राहते. थेंबाच्या कडांच्या भागातील द्रवाचे लवकर बाष्प होते आणि त्यामुळे केंद्रातील कण कडांच्या बाजूला खेचले जातात. रक्ताच्या वाळलेल्या वर्तुळामध्ये लाल पेशींची घनता अधिक असून त्यात बहुतांशी केंद्राकडून कडांकडे जाणाऱ्या भेगांची संरचना आढळते.
जेव्हा पृष्ठभाग तिरका केला जातो तेव्हा गुरुत्वाकर्षणामुळे रक्ताचा थेंब उताराच्या दिशेने खेचला जाऊ लागतो. त्याचवेळी त्या थेंबावर असलेला पृष्ठताणाचा प्रभाव त्याला त्याच्या नैसर्गिक घुमटाकृती आकारामध्ये बद्ध ठेवत असतो. या परस्परविरोधी बलांमुळे थेंबाचा आकार बदलतो व द्रवाचा बहिस्तल असमान होतो. थेंबाचा खालचा भाग (पृष्ठभागाला लागून असलेला) उताराच्या दिशेने मार्गी होतो व वरचा भाग जागच्या जागी राहतो. या ताणामुळे रक्तातील घटकांचे वितरण देखील असमान होते. आकाराने मोठ्या व वजनी लाल पेशींवर गुरुत्वबलाचा प्रभाव अधिक असल्याने त्या पेशी उताराकडे वाहू लागलेल्या भागात जास्त जमा होतात. तुलनेने लहान घटक म्हणजेच प्रथिने, क्षार यांच्यावर बाष्पीभवनामुळे निर्माण झालेल्या प्रवाहांचा परिणाम अधिक असल्याने ते थेंबाच्या वरच्या म्हणजेच स्थिर भागात जमा होतात, कारण जेथे संपर्क कोनाचा अंश कमी तेथे हा प्रभाव अधिक पडतो. परिणामतः तिरक्या पृष्ठभागावर परस्परविरोधी बलांमुळे रक्तातील घटकांचे वर्गीकरण झाल्याचे दिसून येते - मोठ्या असलेल्या लाल रक्तपेशी थेंबाच्या खालच्या भागात (मार्गी) आणि हलके लहान घटक वरच्या भागात (स्थिर). संशोधक या प्रक्रियेला सॉर्टिंग इफेक्ट किंवा वर्गीकरण परिणाम असे नाव देतात.
जसे रक्त पूर्ण वाळत जाते तसा त्यातील घटकांच्या असमान वितरणामुळे त्यात पडणाऱ्या भेगांच्या संरचनेमध्ये बराच बदल होतो. जसजसे द्रवाचे बाष्प होते व घन घटक सुकू लागतात तसतसे ते आक्रसतात व त्यामुळे ताण तयार होतो. हा ताण अतितीव्र झाला की घटक तुटतात, जेणेकरून ताण कमी होतो परंतु, घटकांच्या मध्ये नवे पृष्ठभाग तयार होतात. ह्या उदाहरणात हे नवे पृष्ठभाग म्हणजे भेगांच्या उभ्या कडा असतात.
या अभ्यासासाठी संशोधकांनी ग्रिफीन निकष ही मूलभूत संकल्पना वापरली. या संकल्पनेनुसार जेव्हा तुटणाऱ्या पदार्थातून मुक्त होणारी ऊर्जा भेगांचे नवे पृष्ठभाग तयार होण्यासाठी पुरेशी होते तेव्हा भेगा तयार होतात. या सिद्धांतावर आधारित एक सोपे मॉडेल संशोधकांनी तयार केले. यामध्ये वाळलेल्या रक्तातील घटकांमध्ये साठवलेली ऊर्जा आणि रक्त व हवा आणि रक्त व काच यांचा जेथे संपर्क येतो त्या ठिकाणी नवा बहिस्तल तयार होण्यासाठी आवश्यक असलेली ऊर्जा यांचा अंतर्भाव केला गेला.
या मॉडेलद्वारे असे दिसून आले की भेगा तयार होण्यासाठी आवश्यक असलेला ताण वाळलेल्या घटकांच्या जाडीवर अवलंबून असतो. थेंबाच्या मार्गी भागामध्ये, जेथे रक्तघटक अधिक प्रमाणात जमा झाले त्या ठिकाणी अधिक जाड आणि मध्ये जास्त अंतर असलेल्या भेगा तयार झाल्या. तर स्थिर भागामध्ये, जेथे घटकांची घनता कमी होती तेथे बारीक भेगा तयार झाल्या. थेंबाच्या मार्गी आणि स्थिर भागांमधील भेगांमध्ये असलेला हा फरक मूलतः रक्तघटक जमा होण्याच्या घनतेतील, म्हणजेच वाळलेल्या घन घटकांच्या जाडीतील फरकामुळे निर्माण झाला.
काचेचा पृष्ठभाग तिरका असल्यामुळे वाळलेल्या घन घटकांची जाडी थेंबाच्या मार्गी व स्थिर भागात असमान तयार होते. जेव्हा पृष्ठभागाचा उतार व रक्ताची मात्रा हे दोनही जास्त असते तेव्हा, थेंब उताराच्या दिशेने काहीसा सरकू शकतो व रक्ताची पातळ रेषा मागे राहते. या रेषेतील घटकांची जाडी अगदीच कमी असल्यामुळे त्यात भेगा तयार होत नाहीत.
या अभ्यासाद्वारे, शुष्कन व भेगा पडण्याच्या प्रक्रियेवर प्रभाव टाकणाऱ्या घटकांचे संशोधन करून महत्वाच्या अनुत्तरित प्रश्नांची उत्तरे मिळाली आहेत. मात्रा व उतार या घटकांचा पद्धतशीर अभ्यास करून भेगांच्या संरचनेवर त्यांचा नेमका कसा परिणाम होतो हे या अभ्यसात दिसले. याशिवाय, रक्त सुकल्यानंतर त्यात आलेल्या भेगा आणि सुकण्यापूर्वीची थेंबाची नेमकी स्थिती यातील परस्परसंबंध या मॉडेलद्वारे स्पष्ट झाला, ज्याचा फॉरेन्सिक विश्लेषणामध्ये अतिशय महत्वाचा उपयोग होऊ शकतो.
संशोधक म्हणतात की शुष्कन प्रक्रियेतील भेगांवरून आपल्याला रक्ताच्या थेंबाची पडतेवेळीची मात्रा आणि आघाताच्या कोनाचा अंश याविषयी माहिती मिळू शकते. रक्त किती अंश कोनावरून पडले या माहितीमुळे गुन्ह्याचा नेमका प्रसंग समजून घेण्यात फॉरेन्सिक शास्त्राला मदत होऊ शकते.
या मॉडेलद्वारे संशोधकांनी वाळलेले रक्तघटक व त्यात पडणाऱ्या भेगांच्या संरचना यांचा परस्पर संबंध गुणात्मक रित्या स्पष्ट केला, परंतु यामधील काही निरीक्षणांमागची नेमकी कारणे स्पष्ट करण्यावर आणखी काम होणे शिल्लक आहे. उदाहरणार्थ, काही वेळा मोठ्या थेंबांच्या केंद्रस्थानी सपाट भाग न होता फुगिर भाग का निर्माण होतो यामागील कारण अद्याप स्पष्ट झाले नाही. ही प्रक्रिया जटिल असून ती पूर्णपणे समजण्यासाठी आणखी संशोधन होणे गरजेचे आहे. थेंबाच्या केंद्रस्थानी तयार होणारा फुगवटा प्रत्येक स्थिती मध्ये तयार होताना दिसला नाही परंतु, प्रयोगाच्या काही फेऱ्यांमध्ये अचानकपणे तयार होताना आढळला. कदाचित, शुष्कन होताना प्रवाहात अस्थिरता असल्यामुळे हे घडू शकले असेल असा अंदाज आहे. काही मर्यादा असूनही या अभ्यासातून वेगवेगळ्या पृष्ठभागांवरील रक्ताच्या डागांमधील संरचनांविषयी महत्वाची माहिती मिळाली आहे.
भविष्यात संशोधकांना संरचनेमधील आणखी फरक जाणून घेण्याची इच्छा आहे. सदर शोधनिबंधाच्या लेखकांच्या म्हणण्यानुसार निरोगी आणि आजारी व्यक्तींच्या रक्तातील घटकांमध्ये सूक्ष्म फरक दिसून आला आहे. तसेच, पृष्ठभागाची आर्द्रणीयता, म्हणजेच ओला होण्याची क्षमता किती आहे त्यानुसार संरचनेमध्ये पडणारे फरक हे या संशोधनाअंतर्गत भविष्यातील अभ्यासाचे विषय असू शकतात.