Diariamente milhares de profissionais da área de segurança utilizam armas de fogo, quer em ações de combate a criminalidade; quer em treinamentos obrigatórios que a atividade exige. Apesar disso a quantidade de informação sobre os riscos à saúde desses profissionais devido da exposição aos resíduos de disparos, especialmente quando são usadas armas de grosso calibre, ainda é escassa. Este trabalho pretendeu trazer uma contribuição às discussões sobre o tema com uma proposta de normalização para ser observada no planejamento dos procedimentos de treinamento e atividades desses profissionais. Para tanto foram estudados dois grupos de profissionais: o primeiro, profissionais militares da Polícia Militar do Estado de São Paulo durante intensas jornadas de treinamento com esforço físico e grande numero de disparos com armas de fogo de grosso calibre O segundo grupo envolvendo peritos criminais do núcleo de balística do Instituto de Criminalística da Secretaria de Segurança do Estado de São Paulo. Foram utilizadas amostras de materiais biológicos (sangue, urina e saliva) e amostras do ar dos ambientes fechados onde estas rotinas de trabalho ocorrem. No caso dos profissionais militares, os níveis dos metais monitorados no ar variaram de acordo com o tipo de arma e munição utilizada, sendo ultrapassado o limite de tolerância estabelecido na NR-15 (100 μg/m3) após o uso de espingarda (216 μg/m3). A média e desvio padrão dos níveis de chumbo no sangue antes (3,3 μg/dL ± 0,7) e depois (18,2 μg/dL ± 5,1) do curso indicam que ouve um aumento importante num curto período de tempo, também houve aumento nos níveis de chumbo e antimônio na urina. No segundo caso de exposição ocupacional aos resíduos de disparo no núcleo dos peritos balísticos se verificou uma baixa quantidade de resíduos no ambiente de trabalho, se comparado com o Limite de Tolerância preconizado na norma NR-15, e uma baixa quantidade de chumbo no sangue (3,9 μg/dL ± 0,8) se comparado com o Índice Biológico Maximo Permitido IBMP (60 μg/dL) estabelecido na NR-7, sem embargo quando comparado o grupo de balísticos com o grupo controle (1,8 μg/dL ± 0,7) estabeleceu se uma diferença. O estudo dos cenários de exposição permitiu gerar uma proposta para trabalho seguro nestes ambientes e recomendações para o desenho e uso de estantes fechados de disparo. Os câmbios que se introduzam nos costumes e comportamentos dos profissionais levaram uma diminuição do risco associado ao uso de armas de fogo nestes estantes. As conclusões do presente trabalho contribuem para a adequação das medidas de proteção dos trabalhadores de segurança, e na adequação da legislação relativa aos limites de tolerância e índices bilógicos empregados no controle de saúde ocupacional. / Daily thousands of military officers from security forces use fire arms, sometimes in actions against crime or in mandatory training seasons. Despite of this, there is a few information about the risk associated with firing ranges, especially when heavy weapons are used in a hard training seasons with hard physical work and elevated number of rounds, the security forces might be under risk of intoxication. Other types of exposure with less frequency and intensity, but using a high lead containing ammunition and different types of weapons, like in the ballistics forensic cases are not yet sufficiently studied. Data from these types of occupational exposure in these environments are important in order to establish safety working procedures. The goal in this research is to study the occupational exposure in the police department and the ballistics laboratories in personal who are under the risk of this exposure in their routinely daily work and during the training courses in the Sao Paulo´s Military Police Department. In order to reach this, some biological materials were sampled (blood, urine and saliva) as well as air samples from the environment in the firing ranges during routinely daily work. In the two studied cases the monitored airborne lead varied in accordance with the type of weapon and ammunition used, and was ultra passed the limit of exposure established in the norm NR-15 (100 μg/m3) after the shot gun was used during the training season (216 μg/m3). The average and standard deviation of lead content in blood before (3,3 μg/dL ± 0,7) and after (18,2 μg/dL ± 5,1) de training season shows a significant rise of the lead levels in a very short period of time. An increment of the lead and antimony levels in urine was demonstrated. The other studied case, in the ballistics laboratory showed minor increments of lead in blood and airborne residues when compared with the limits established in the norm NR- 7 (60 μg/dL) but when compared in a cohort study the data lead to establish a significant difference between the exposed group from the ballistics and the control group. These results let us to design a proposal to safely work in these environments and to give the recommendations in the engineering design of the indoor ranges. The implemented changes will lead to minimize the risk associated with the use of weapons and lead containing ammunitions. The conclusions of the present work contribute to adequateness of the related legislation and the tolerance limits of exposure used in the occupational health practice.

Improvised explosives may be based on smokeless gunpowder, fertilizers, or inorganic oxidizers such as nitrate (NO3-), chlorate (ClO3-), and perchlorate (ClO4-) salts. Identification is a priority for the military and law enforcement but due to their varying physical properties and complexity, identification can be challenging. Consequently, three methods have been developed to aid in presumptive and confirmatory detection. Smokeless powder contains plasticizers, stabilizers, dyes, opacifiers, flash suppressants, and other compounds. Identification of these additives can narrow down or identify the brands of smokeless powder used in a device. Fourteen organic smokeless powder components were identified by capillary electrochromatography (CEC) using a hexyl acrylate monolithic stationary phase coupled to UV detection and time-of-flight mass spectrometry (TOF-MS). The CEC-UV method efficiently detects all 14 organic components, while TOF-MS provides sensitivity and selectivity. A mixed smokeless powder component standard was analyzed and the composition of the additive package in commercial smokeless powders determined. Detection limits ranged from 1.0 – 3.2 μg/ml and analysis time was 18 minutes. Second, a procedure for the detection of urea nitrate (UN) and ammonium nitrate (AN) by infusion electrospray ionization - mass spectrometry (ESI-MS/MS) was developed. Solubility tests were performed to find a solvent for both UN and AN that did not cause UN to dissociate. Two adduct ions were detected for each explosive: for AN, m/z 178 [2AN+NH4]+ and m/z 258 [3AN+NH4]+ ions, and for UN m/z 185 [UN+NO3]− and m/z 248 [UN+HNO3+NO3]−. Specificity of the analysis was examined by mixing the explosives with various salts and interferents. Gas-phase adduct ions were useful in distinguishing between ion pairs and mixed salts. Finally, a paper microfluidic device (PMD) was developed as a presumptive test using colorimetric reagents for the detection of ions associated with improvised explosives. The device was configured to test for nitrate (NO3-), nitrite (NO2-), chlorate (ClO3-), perchlorate (ClO4-), and urea nitrate (UN). Proof of concept was performed using extracts of soil containing inorganic oxidizers. The development of these analytical methods allows the detection of smokeless powder components, fertilizers, and oxidizers and expands the suite of analytical methods available for the analysis of improvised explosives.

This work is concerned with gunshot detection and recognition. Contains overview of published works and methods used in this field. Furthermore, it lists several commercial gunshot detectors. Binary gunshot detection and recognition algorithm is proposed which discriminates between gunshot and non-gunshot sounds occuring in nature. Algorithm is tested in Matlab. Proposed algorithm is implemented in TMS320C6713 digital signal processor, achieved results are compared.

<p>Simulation modeling has proven beneficial in gathering insights that may aid safety policy considerations for schools, offices, and outdoor events. This is especially true when conducting a drill that is not practical or possible, such as active shooter response. However, we can improve the current modeling practices with high-fidelity simulation logic reflecting a victim's well-being. Currently, victims are modeled either as “killed,” or they continue their normal movement. The binary approach is suitable for many simulations developed to understand course trends in an event space but does not allow for more fine-tuned insights that may be beneficial when developing a safety and response protocol for a specific facility or event. Additional victim characteristics, such as tracking the location of a victim's wound and the rate of physiological decline, may be added into a model that will improve the realism and lead to an improved response protocol. The increased fidelity will be helpful when simulating and assessing the effects of volunteer response, critical care transport for medical intervention, and other first-responder interventions.</p> <p>While some think it is not possible or necessary to simulate how fast gunshot victims would lose blood, we show that a high-fidelity simulation is possible. The main counterargument is that there is no sufficient data, and also it will be challenging to implement this process as it is occurring. However, we found enough data or were able to extrapolate the missing pieces and develop a consistent and realistic blood loss model. In addition, the state of current simulation packages, such as AnyLogic, has advanced to the point where we can model a liquid system dynamic within an agent-based model. Furthermore, there is an acute benefit to conducting this type of research as it can help us develop better response policies, which result in more saved lives.</p> <p>The research aims to improve emergency-response simulation fidelity by developing a model that simulates gunshot wounds and the subsequent blood loss while accounting for a victim's age, weight, gender, and the affected area. The model also accounts for the body's compensatory response and medical interventions, such as tourniquet application, wound packing, and direct pressure. The work presents an analytical model and its implementation using agent-based modeling in AnyLogic. This AnyLogic module can be inserted into active shooter simulations that easily integrate with the existing logic. This integration happens through a high-level application programming interface (API) exposed to the user. The API allows for automatic infliction of injury and mitigation. The extensive literature review and case studies provide a sound foundation for creating the model. AnyLogic was chosen due to its common usage and versatility with other systems and computer programming languages.</p>

BACKGROUND: Firearm-related violence is a significant public health issue in the US. Research has found an increase in guns used in crimes sourced from low gun law states into high gun law states. The purpose of this study is to evaluate the effect of distance from states without universal background checks (UBC), background checks at shows (BCS), or permit to purchase (PTP) laws on firearm homicide rates in states with them. METHODS: States were identified based on their enactment of laws that are designed to prevent the private sale of firearms to criminals. Demographic data for each county were obtained for the years 2014 through 2017. The border distance from a county in a state with the evaluated gun laws to the nearest border state without the gun laws was obtained using Google Maps. Multiple regression analyses were performed to test the relationship between border distance and firearm homicide rates. RESULTS: The regression model evaluating all formats found the border distance was negatively associated with firearm homicides (p=.009). The parameter estimate indicated as border distance increased, the firearm homicide rate decreased. When counties with UBC or PTP on all guns were evaluated separately from all formats model, the statistical significance was lost (p=.62). In counties where all handgun sales either require a background check or a PTP is required, the distance was also not statistically significant (p=.11). CONCLUSIONS: This study provides evidence that there may be a mitigating effect on the reduction of firearm homicides in states that require background checks or PTP on private sales when there is a state in close proximity that did not have these laws. Limited counties at certain distances may have contributed to the insignificant findings in other models.

Duas metodologias distintas foram desenvolvidas para a determinação de chumbo em Resíduos de Disparos de Armas de Fogo (RDAF) utilizando microeletrodo de ouro. Na primeira delas, a superfície eletródica foi modificada com filme de bismuto em meio alcalino (pH = 13) e na outra as análises foram realizadas com microeletrodo não modificado em meio ácido com cloreto. Os RDAF foram coletados do alvo atingido pela bala e das mãos do atirador. Dos alvos, foi recortada uma região próxima ao orifício feito pela bala. Já para remoção dos RDAF das mãos do atirador, foi utilizado um algodão embebido em solução de EDTA 2% (m/v). Os resíduos foram submetidos a um processo de extração que consistiu em adicionar 10 mL de solução de HNO3 10% (m/m) ao frasco contendo o alvo ou o algodão com os RDAF. Em seguida, a mistura foi submetida ao ultrassom por 2 horas a uma temperatura de 60°C. As amostras provenientes dos alvos foram analisadas com o microeletrodo de ouro modificado com bismuto em meio alcalino por voltametria de redissolução anódica. Com essa metodologia, obteve-se um limite de detecção (3&#963;/sensibilidade) de 12,5 nmol L-1, uma faixa linear entre 40 e 6700 nmol L-1 e um desvio padrão relativo de 3,4% (n = 12). Foi possível analisar amostras provenientes de duas armas diferentes (pistola 9 mm e revólver 0.38 polegadas) e três munições distintas (normal, spl® e CleanRange®). Constatou-se um aumento da quantidade de chumbo presente nos resíduos à medida que o atirador se aproxima do alvo e que os valores dependem da arma e munição utilizadas. Com a outra metodologia as análises foram realizadas na própria solução extratora, com adição de cloreto, sem qualquer modificação da superfície eletródica. Neste caso, o limite de detecção (3&#963;/sensibilidade) encontrado foi de 1,7 nmol L-1, a faixa linear ficou entre 10 e 100 nmol L-1 e o desvio padrão relativo de 10 medidas foi 2,5%. Foram analisados resíduos provenientes das mãos dos atiradores de quatro diferentes armas (revólver 0.38 polegadas, espingardas calibre 12, 22 e 38) e de seis diferentes munições (CleanRange®, normal, semi-enjaquetada, 3T®, Eley® e CBC®). Os resultados obtidos com a metodologia proposta foram comparados com aqueles oriundos de análise por espectroscopia de absorção atômica e houve concordância em um nível de confiança de 95%. Foi também realizada uma análise quimiométrica das soluções contendo os RDAF. Os resultados mostraram a possibilidade de discriminação em relação à arma e munição utilizadas. Os filmes formados nas superfícies eletródicas foram estudados utilizando o Microscópio Eletroquímico de Varredura (SECM), a Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo (MECQ) e o Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). A deposição dos filmes de bismuto, chumbo e bismuto/chumbo em meio alcalino ocorre de forma heterogênea e esses filmes reagem com oxigênio e ferricianeto. Em meio ácido, a presença do cloreto na solução de depósito do filme de chumbo provoca aumento na rugosidade do filme, com consequente melhoria no sinal analítico. Também se observou que o cloreto facilita o processo de redissolução do filme de chumbo. / Two different methodologies were developed to analyze lead from gunshot residues (GSR) with a gold microelectrode: modification of the electrode surface with a bismuth film in alkaline solution (pH = 13) and use of an unmodified gold microelectrode in acidic media with chloride. GSR were collected from cloth targets and shooters\' hand after test firing. From the targets, a region close to the bullet hole was cutted off. GSR were removed from the shooters\' hand using a cotton swab embedded in a 2% (m/v) EDTA solution. The target and the cotton swab were placed in a steril vial containing 10 mL of a 10% (m/m) HNO3 solution to extract the GSR. Then, all vials were placed in the ultrasound for 2 hours at 60°C. Samples from the targets were analyzed with a gold microelectrode modified with a bismuth film in alkaline solution by anodic stripping voltammetry with a detection limit of 12.5 nmol L-1 (3&#963;/slope), linear range between 40 and 6700 nmol L-1 and a relative standard deviation of 3.4% (n = 12). Two different handguns (pistoll 9 mm and a revolver 0.38 inches) and tree different ammunition (normal, spl® and CleanRange®) were analyzed and the lead amount was dependent on the gun and ammunition used in the tests. An increase in the amount of lead from the GSR was observed as the distance between the shooter and the target decreased. Lead analyses were also performed in the extraction solution with bare gold microelectrodes in the presence of chloride ions. In this case, the detection limit was 1.7 nmol L-1 (3&#963;/slope), the linear range lied between 10 and 100 nmol L-1 and the relative standard deviation for 10 measurements was 2.5%. GSR residues form four different guns (revolver 0.38 inches, 12 caliber pump, a repeating rifle 0.38 and a semi automatic .22 caliber rifle) and six different ammunitions (CleanRange®, normal, semi jacketed, 3T®, Eley® and CBC®) were analyzed. The results obtained with the proposed methodology were compared with those from atomic absorption spectroscopy analysis and the paired t-test student indicated that there was no significant difference between the results obtained with both methods at a 95% confidence level. A chemometric analysis was also performed and the results showed the possibility to discriminate the guns and the ammunitions used. Metallic flms formed onto the electrode surface were studied by using Scanning Electrochemial Microscopy (SECM), Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The deposition of bismuth, lead and bismuth/lead films in alkaline solution is heterogeneous and the films react with oxygen and ferricyanide. In acidic media, the presence of chloride ions in the depositing solution causes an increase in the film roughness and facilitates the lead film dissolution

Duas metodologias distintas foram desenvolvidas para a determinação de chumbo em Resíduos de Disparos de Armas de Fogo (RDAF) utilizando microeletrodo de ouro. Na primeira delas, a superfície eletródica foi modificada com filme de bismuto em meio alcalino (pH = 13) e na outra as análises foram realizadas com microeletrodo não modificado em meio ácido com cloreto. Os RDAF foram coletados do alvo atingido pela bala e das mãos do atirador. Dos alvos, foi recortada uma região próxima ao orifício feito pela bala. Já para remoção dos RDAF das mãos do atirador, foi utilizado um algodão embebido em solução de EDTA 2% (m/v). Os resíduos foram submetidos a um processo de extração que consistiu em adicionar 10 mL de solução de HNO3 10% (m/m) ao frasco contendo o alvo ou o algodão com os RDAF. Em seguida, a mistura foi submetida ao ultrassom por 2 horas a uma temperatura de 60°C. As amostras provenientes dos alvos foram analisadas com o microeletrodo de ouro modificado com bismuto em meio alcalino por voltametria de redissolução anódica. Com essa metodologia, obteve-se um limite de detecção (3&#963;/sensibilidade) de 12,5 nmol L-1, uma faixa linear entre 40 e 6700 nmol L-1 e um desvio padrão relativo de 3,4% (n = 12). Foi possível analisar amostras provenientes de duas armas diferentes (pistola 9 mm e revólver 0.38 polegadas) e três munições distintas (normal, spl® e CleanRange®). Constatou-se um aumento da quantidade de chumbo presente nos resíduos à medida que o atirador se aproxima do alvo e que os valores dependem da arma e munição utilizadas. Com a outra metodologia as análises foram realizadas na própria solução extratora, com adição de cloreto, sem qualquer modificação da superfície eletródica. Neste caso, o limite de detecção (3&#963;/sensibilidade) encontrado foi de 1,7 nmol L-1, a faixa linear ficou entre 10 e 100 nmol L-1 e o desvio padrão relativo de 10 medidas foi 2,5%. Foram analisados resíduos provenientes das mãos dos atiradores de quatro diferentes armas (revólver 0.38 polegadas, espingardas calibre 12, 22 e 38) e de seis diferentes munições (CleanRange®, normal, semi-enjaquetada, 3T®, Eley® e CBC®). Os resultados obtidos com a metodologia proposta foram comparados com aqueles oriundos de análise por espectroscopia de absorção atômica e houve concordância em um nível de confiança de 95%. Foi também realizada uma análise quimiométrica das soluções contendo os RDAF. Os resultados mostraram a possibilidade de discriminação em relação à arma e munição utilizadas. Os filmes formados nas superfícies eletródicas foram estudados utilizando o Microscópio Eletroquímico de Varredura (SECM), a Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo (MECQ) e o Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). A deposição dos filmes de bismuto, chumbo e bismuto/chumbo em meio alcalino ocorre de forma heterogênea e esses filmes reagem com oxigênio e ferricianeto. Em meio ácido, a presença do cloreto na solução de depósito do filme de chumbo provoca aumento na rugosidade do filme, com consequente melhoria no sinal analítico. Também se observou que o cloreto facilita o processo de redissolução do filme de chumbo. / Two different methodologies were developed to analyze lead from gunshot residues (GSR) with a gold microelectrode: modification of the electrode surface with a bismuth film in alkaline solution (pH = 13) and use of an unmodified gold microelectrode in acidic media with chloride. GSR were collected from cloth targets and shooters\' hand after test firing. From the targets, a region close to the bullet hole was cutted off. GSR were removed from the shooters\' hand using a cotton swab embedded in a 2% (m/v) EDTA solution. The target and the cotton swab were placed in a steril vial containing 10 mL of a 10% (m/m) HNO3 solution to extract the GSR. Then, all vials were placed in the ultrasound for 2 hours at 60°C. Samples from the targets were analyzed with a gold microelectrode modified with a bismuth film in alkaline solution by anodic stripping voltammetry with a detection limit of 12.5 nmol L-1 (3&#963;/slope), linear range between 40 and 6700 nmol L-1 and a relative standard deviation of 3.4% (n = 12). Two different handguns (pistoll 9 mm and a revolver 0.38 inches) and tree different ammunition (normal, spl® and CleanRange®) were analyzed and the lead amount was dependent on the gun and ammunition used in the tests. An increase in the amount of lead from the GSR was observed as the distance between the shooter and the target decreased. Lead analyses were also performed in the extraction solution with bare gold microelectrodes in the presence of chloride ions. In this case, the detection limit was 1.7 nmol L-1 (3&#963;/slope), the linear range lied between 10 and 100 nmol L-1 and the relative standard deviation for 10 measurements was 2.5%. GSR residues form four different guns (revolver 0.38 inches, 12 caliber pump, a repeating rifle 0.38 and a semi automatic .22 caliber rifle) and six different ammunitions (CleanRange®, normal, semi jacketed, 3T®, Eley® and CBC®) were analyzed. The results obtained with the proposed methodology were compared with those from atomic absorption spectroscopy analysis and the paired t-test student indicated that there was no significant difference between the results obtained with both methods at a 95% confidence level. A chemometric analysis was also performed and the results showed the possibility to discriminate the guns and the ammunitions used. Metallic flms formed onto the electrode surface were studied by using Scanning Electrochemial Microscopy (SECM), Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The deposition of bismuth, lead and bismuth/lead films in alkaline solution is heterogeneous and the films react with oxygen and ferricyanide. In acidic media, the presence of chloride ions in the depositing solution causes an increase in the film roughness and facilitates the lead film dissolution

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcusviviciusbaptista_dissert.pdf: 5989384 bytes, checksum: 709f4e156c11b3804c116e8d1679f733 (MD5) Previous issue date: 2007-07-31 / In Brazil, there was a significant increase of deaths due to external causes resulting from wounds of firearm projectiles. This kind of wound is the third cause of Brazilians? deaths, after cardiac and cerebral vascular diseases. Taking into account the necessity of public and social order, both the Medicine and Forensic Justice have interest in victims of wounds of external causes. In this case, Justice searches in the medical science a set of juridical knowledge to help it to defend the rights and interests of men and society: this is the Forensics Medicine. The Forensic Physician has to be able to provide the causa mortis as well to describe the wounds of the Justice interest. In the cases associated with firearms, this physician has to determine if the orifice from the projectile in the body is of entrance or exit. This is very important according to the juridical and proceeding point of view. The firearm projectiles cause in the human skin several typical wounds; however, the shot direction or if the wound occurred due to the entrance or the exit of the projectile are not always determined macroscopically by the forensic physician. Therefore, other means, as the histological, to provide an accurate diagnosis should be taken into account. This study analyzed macroscopically and microscopically 14 wounds of entrance and their 14 wounds of exits, comparing data with the related in the literature. This study showed that hystopathological analysis of wounds due to firearm projectiles provides an effective diagnosis of the entrance and exit orifice. Coagulation necrosis of keratinocytes associated with subepidermal fissure (effects of burn injuries) is a pathognomonic feature of the entrance orifice, whereas the presence of adipose, muscle and bone tissues in the derm is characteristic of the exit orifice. / No Brasil, nos ?ltimos anos, houve um aumento acentuado de mortes por causas externas, devido a ferimentos de proj?teis de arma de fogo. Atualmente, os ferimentos causados por armas de fogo s?o a terceira causa de morte entre os brasileiros, atr?s somente das doen?as card?acas e das c?rebro-vasculares. As v?timas dos ferimentos por causas externas s?o de interesse da Medicina e tamb?m da Justi?a, levando-se em considera??o as necessidades de ordem p?blica e social. Neste caso, a Justi?a busca na ci?ncia m?dica um conjunto de conhecimentos extrajur?dicos para auxili?-la a defender os direitos e os interesses dos homens e da sociedade: ? a Medicina Legal. Compete ao M?dico Legista estabelecer a causa mortis e descrever os ferimentos de interesse da Justi?a. Nos casos que se correlacionam com armas de fogo, compete ao mesmo determinar se o orif?cio decorrente do proj?til no corpo humano ? de entrada ou de sa?da, tendo este fato suma import?ncia do ponto de vista jur?dico e processual. Os proj?teis de arma de fogo ocasionam na pele humana uma s?rie de ferimentos t?picos, mas nem sempre possibilitam o m?dico legista estabelecer, do ponto de vista macrosc?pico, a dire??o do tiro ou se um ferimento foi ocasionado pela entrada do proj?til ou pela sua sa?da. Deve-se, ent?o, lan?ar m?os de meios mais precisos ? histol?gicos ? para se estabelecer o diagn?stico de certeza. Este estudo analisou 14 ferimentos de entrada e suas 14 respectivas sa?das, do ponto de vista macrosc?pico e microsc?pico, comparando-se com os dados j? existentes na literatura. Este estudo demonstrou que a an?lise histopat?logica dos ferimentos ocasionados por proj?teis de arma de fogo fornece substrato para o diagn?stico mais acurado do orif?cio de entrada e de sa?da, sendo que a necrose de coagula??o dos ceratin?citos associada ? fenda sub-epid?rmica (efeitos de les?o por queimadura) ? caracter?stica de orif?cios de entrada e a presen?a de tecido adiposo, tecido muscular e tecido ?sseo, na derme, ? caracter?stica de orif?cio de sa?da.

Submitted by VITOR HUGO MARQUES LUIZ null (vitorhmluiz@hotmail.com) on 2016-03-14T14:35:25Z No. of bitstreams: 1 tese Vitor Hugo repositório.pdf: 12742690 bytes, checksum: 808cc9757cd523a743880c2238379bc1 (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-03-14T17:09:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luiz_vhm_dr_araiq_par.pdf: 1804257 bytes, checksum: 83b423fb984c5b0c70d305405ab840c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T17:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luiz_vhm_dr_araiq_par.pdf: 1804257 bytes, checksum: 83b423fb984c5b0c70d305405ab840c2 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho descreve o desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação quantitativa de furosemida e bumetanida em amostras de urina utilizando espectroscopia por reflectância difusa (para a furosemida) e por imagem por scanner com quantificação através do histograma de cores utilizando o padrão RGB (para ambas). Envolve também o desenvolvimento de um método quantitativo para a detecção de chumbo em resíduos de armas de fogo (GSR) nas mãos de atiradores utilizando membranas de celulose bacteriana como substrato de coleta, visando o descobrimento do tempo de disparo. Também foi realizada a quantificação de chumbo em amostras de tintura para cabelos utilizando método previamente desenvolvido, visando detecção da adulteração destes produtos e controle de qualidade. Estuda também a potencialidade do uso das membranas de celulose bacteriana para a coleta de impressões digitais. Os métodos desenvolvidos consistem na reação da furosemida (FUR) com o regente cromogênico paradimetilaminocinamaldeído (p-DAC) 0,70% e ácido clorídrico (HCl) 1,72 mol L-1 em papel de filtro qualitativo com barreiras hidrofóbicas, com detecção espectrofotométrica e por histograma de cores; na reação do íon chumbo(II) (Pb2+) com rodizonato de sódio (ROD) 0,16% em meio micelar de dodecil sulfato de sódio (SDS) 5 mmol L-1 em membranas de celulose bacterianas, com detecção espectrofotométrica e por microscopia eletrônica de varredura (MEV); na reação de bumetanida (BMT) com o reagente p-DAC 0,6% e HCl 0,26 mol L-1 em papel de filtro qualitativo com barreiras hidrofóbicas, com detecção por histograma de cores e na coleta de impressões digitais utilizando membrana de celulose bacteriana impregnadas com ninidrina, nitrato de prata ou óxido de zinco, dos quais o nitrato de prata e a ninidrina atuaram como agentes de coleta razoáveis. Todas as concentrações foram otimizadas por planejamentos quimiométricos. As reações foram realizadas na forma de spot test, envolvendo a formação de um produto colorido em 545 nm para o chumbo, em 585 nm para a furosemida e 520 nm para a bumetanida. As curvas analíticas foram contruídas a partir de soluções padrões dos respectivos analitos. Os métodos desenvolvidos para a bumetanida e para a furosemida foram aplicados em amostras de urina sintética e natural fortificadas e os resultados obtidos foram comparados estatisticamente com métodos comparativos. A validação dos métodos foi realizada por adição de padrão e recuperação e por comparação de métodos, no caso da FUR e da BMT, obtendo-se recuperações entre 98,0 e 115,3% para os métodos de quantificação da furosemida e entre 93,0 e 102,0% para o método de quantificação da bumetanida. O método de coleta de GSR é baseado na utilização de membranas finas de celulose bacteriana desenvolvidas pelo Grupo de Materiais Fotônicos do IQ-UNESP.Para os GSR foram realizadas 40 coletas totais em tempos de coleta após o disparo (diferentes e conhecidos), sendo sua comparação realizada através das curvas analíticas, mostrando ser possível a detecção do tempo de disparo com uma margem de erro de aproximadamente 5 minutos. Os resultados foram comparados estatisticamente e os valores obtidos a partir de testes estatísticos mostraram que os métodos podem ser usados para análises de rotina em laboratórios forenses. / This work describes the development of analytical methods for the quantitative determination of furosemide and bumetanide in urine samples using diffuse reflectance spectroscopy (for furosemide) and scanning imaging with quantification by color histogram using RGB color pattern (for both). It involves also the development of a quantitative method for the detection of lead in gunshot residues (GSR) in the hands of the shooters using bacterial cellulose membranes as substrate collection, aiming the discovery of shooting time. It is also done the quantification of lead in progressive hair lotions samples using a previously developed method, aiming the detection of products adulterations and quality control. It also studies the potentiality of the usage of bacterial cellulose membranes for the collection of fingerprints. The developed methods are consisted in the reaction of furosemide (FUR) with the cromogenic reagent p-dimethylamino cinnamaldehyde (p-DAC) 0.70% and hydrochloric acid (HCl) 1.72 mol L-1 in qualitative filter papers with hydrophobic barrier, with spectrophotometric detection and by color histogram; in the reaction of lead(II) ion (Pb2+) with sodium rhodizonate (ROD) 0.16% in micellar medium of sodium dodecyl sulfate (SDS) 5 mmol L-1 in bacterial cellulose membranes with spectrophotometric detection and by scanning electron microscopy; in the reaction of bumetanide (BMT) with the reagent p-dimethylamino cinnamaldehyde (p-DAC) 0.6% and hydrochloric acid (HCl) 0.27 mol L-1 in qualitative filter papers with hydrophobic barrier with color histogram detection an in the collect of fingerprints using bacterial cellulose membranes impregnated with ninhydrine, silver nitrate or zinc oxide, of which the silver nitrate and ninhydrin acted as reasonable collection agents. All concentrations were optimized through chemometrics designs. The reactions were carried out as spot test, involving the formation of a colored product at 545 nm for lead, in 585 nm for furosemide and in 520 nm for bumetanide. Analytical curves were built from standard solutions of the respective analytes. The methods developed for furosemide and bumetanide were applied in fortified synthetic and natural urine samples and the results obtained were compared statistically with comparative methods. The validation of the methods were performed by standard addition and recovery and by comparison of methods, for FUR and BMT, yielding recoveries between 98.0 and 115.3% for furosemide quantification methods and between 93.0 and 102.0% for the quantification method for bumetanide. GSR collection method is based on the use of thin membranes of bacterial cellulose developed by Photonic Materials Group IQ-UNESP. For GSR, 40 total collections were carried out in known and different times of collection after shooting times and their comparison through analytical curves were done, showing the possibility of the detection of the shooting time with an error of 5 minutes, approximately. The results were statistically compared and the values obtained from statistical tests showed that the methods can be used for routine analysis in forensic laboratories.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-03-24T17:20:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese MAML BIBLIOTECA.pdf: 9163873 bytes, checksum: a3dedf9afddd54463bad724f48c71013 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T17:20:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese MAML BIBLIOTECA.pdf: 9163873 bytes, checksum: a3dedf9afddd54463bad724f48c71013 (MD5) Previous issue date: 2016-07-26 / CAPES / Resíduos de tiro (GSR) são evidências físicas de grande valor forense em casos envolvendo o uso de armas de fogo. Mas apesar de sua importância, existe uma carência metodológica para a caracterização do GSR proveniente de munição ambiental (NTA). Adicionalmente, o tamanho micrométrico das partículas geradas torna sua detecção em uma cena de crime ou em um suspeito uma tarefa difícil, podendo originar falsos-negativos. Neste sentido, tem sido proposto o uso de materiais luminescentes para a marcação química e óptica de munições. O presente trabalho aborda o desenvolvimento de marcadores luminescentes baseados na rede metal-orgânica (MOF) [Ln(BTC)] (em que BTC = ácido trimésico), desde a sua síntese, aplicação e avaliação da toxicidade, assim como seu uso na codificação de munição e sua caracterização junto aos resíduos orgânicos de disparo (OGSR). Por isto, este trabalho é dividido em cinco capítulos. No primeiro são discutidos aspectos relativos à síntese da MOF [Eu(BTC)] e à sua influência nas propriedades estruturais, térmicas e espectroscópicas dessa rede. Para tal, os métodos de síntese hidrotermal convencional e hidrotermal assistido por micro-ondas (MW), com diferentes tempos de síntese e proporções metal:ligante, são analisados. Com os métodos adotados, a MOF [Eu(BTC)] foi obtida com elevada cristalinidade, estabilidade térmica e luminescência. Adicionalmente, sínteses mais curtas e proporção metal:ligante 1:1 produziram redes com maior pureza de fase. Neste caso, o método assistido por micro-ondas se destacou devido ao rápido tempo de síntese. No segundo capítulo é apresentada a eficiência dessa MOF como marcador luminescente de munições. Com esta rede, além da detecção visual dos resíduos luminescentes (LGSR), técnicas como espectroscopia de emissão e microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectroscopia por dispersão de energia (MEV/EDS) foram usadas para caracterizar e confirmar a presença do LGSR nos resíduos coletados, tanto da arma como das mãos do atirador. No terceiro capítulo são apresentados os dados relativos à avaliação da toxicidade oral aguda e subaguda da MOF [Eu(BTC)] em ratos. Para avaliação da toxicidade aguda, o protocolo 423 da OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) foi utilizado. Como resultado, nenhum sinal de toxicidade foi observado até mesmo para a dosagem mais elevada, e a dose letal média (DL50) foi estimada em 5000 mg/kg. Com isto, a MOF [Eu(BTC)] foi classificada na categoria menos tóxica do GHS (Globally Harmonized System). A toxicidade subaguda foi avaliada através da administração por 7 dias consecutivos de 300 mg/kg e, apesar de observados sinais graves de toxicidade, estes foram atribuídos à aspiração do material particulado para o pulmão, e não a toxicidade do marcador. Estes resultados atribuem a MOF [Eu(BTC)] uma elevada margem de segurança para aplicação como marcador de GSR. No quarto capítulo é proposto um método de codificação de munição baseado no uso de marcadores co-dopados [Y1-xLnx(BTC)] com os íons Eu3+, Sm3+, Tb3+ e/ou Yb3+. Após a realização de disparos, o marcador utilizado em cada munição foi identificado por MEV/EDS em função da composição química dos resíduos em 100% dos casos (sem que o analista tivesse conhecimento do marcador presente em cada munição). Além disso, foi possível estabelecer correlações atirador-arma-local do disparo através da composição dos resíduos em 89% dos casos. E no último capítulo é abordada a caracterização simultânea dos resíduos orgânicos e luminescentes por meio da microscopia Raman. Com a metodologia proposta, através de uma única medida foi possível determinar o tipo de marcador e pólvora utilizados, fornecendo um código muito seguro para caracterização e classificação inequívoca dos resíduos como provenientes de disparo de arma de fogo. Além disso, o LGSR atuou como sonda luminescente ajudando a coletar o OGSR em distâncias acima daquelas normalmente abordadas na literatura. / Gunshot residue (GSR) are physical evidences of great forensic value in firearms-related crimes. Despite its importance, there is a methodologic need for the characterization of GSR from non-toxic ammunition (NTA). In addition, the micrometric size of the generated particles makes its detection in a crime scene or on a suspect a hard task, which may produce false-negatives. In this sense, the use of luminescent materials has been proposed for chemical and optical marking of ammunition. This work presents the development of luminescent markers based on the metal-organic framework (MOF) [Ln(BTC)], since its synthesis, application and toxicity evaluation, as well as its ability to encode ammunitions and its simultaneous characterization with the organic gunshot residue (OGSR). Hence, this work is divided in five chapters. In the first chapter, aspects related to the synthesis of the MOF [Eu(BTC)] and its influence on the structural, thermal and spectroscopic properties are discussed. To this end, conventional hydrothermal synthesis and microwave(MW)-assisted hydrothermal synthesis, with different reaction times and metal:ligand proportions are analyzed. With the chosen methods, the MOF [Eu(BTC)] was obtained with high crystallinity, thermal stability and luminescence. However, faster synthesis and 1:1 metal:ligand proportion produced frameworks with higher phase purity. In this case, the MW-assisted method stood out due to the faster reaction time. In the second chapter, the efficiency of the MOF [Eu(BTC)] as a luminescent marker for ammunition is presented. With this framework, besides visual detection of the luminescent residues (LGSR), techniques as emission spectroscopy and scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (MEV/EDS) were used to characterize and confirm the presence of LGSR in the residues collected, both on the gun and in the shooter’s hand. In the third chapter, data related to the evaluation of acute and subacute oral toxicity of the MOF [Eu(BTC)] in rats is presented. For evaluation of acute oral toxicity, the OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) 423 guideline was used. As a result, no signs of toxicity was observed even at the highest dose, and the median lethal dose (LD50) estimated was 5000 mg/Kg. There by, the MOF [Eu(BTC)] was classified in the less toxic category of GHS (Globally Harmonized System). The subacute toxicity was evaluated by consecutive administration of 300 mg/Kg for 7 days and, despite severe toxicity signs were observed, they were attributed to the aspiration of the particulate material into the lungs, but not to the marker’s toxicity. These results give a high safety margin for application of this MOF as a GSR marker. In the fourth chapter an ammunition encoding method is proposed based on the use of the co-doped markers [Y1-xLnx(BTC)] with the ions Eu3+, Sm3+, Tb3+ and/or Yb3+. After shots, the markers used in each ammunition was identified by SEM/EDS due the chemical composition of the residues, in 100% of the cases (without the analyst’s knowledge of which marker was present in each ammunition). Furthermore, shooter-weapon-location correlations was established by the composition of the residues in 89% of the cases. And in the last chapter the simultaneously characterization of the organic and luminescent residues was performed by Raman microscopy. With the proposed methodology, the type of marker and gunpowder used were identified by a single run, providing a security code for its characterization and the unequivocal classification of the residues as coming from firearm discharge. Furthermore, the LGSR acted as a luminescent probe, helping to collect the OGSR further than those reported in the literature.