Examination of post-mortem changes in tissues can be used to obtain much valuable information in forensic sciences, like the time of death or possible causes of death. However, the processes that occur after death are caused by a number of complicated external and internal factors, which require investigation under strictly controlled conditions. In this case, obtaining human samples can be extremely difficult, sometimes even impossible. The solution to this problem can be the use of an animal model that allows to control many factors that affect the results of the experiment. In forensic science, animal models are most often used during trauma analysis, post-mortem interval estimation, toxicology studies, and wound aging. Depending on the type of analysis performed, different types of analytical methods can be used. Nowadays, non-destructive methods such as infrared spectroscopy are becoming more and more popular.The aim of this study was to examine post-mortem changes in vitreous humor, urine, liver, lungs, kidneys, heart and spleen, differing in the time of post-mortem collection (12 and 24 h) and the temperature of body storage (4℃ or 20℃). The experiment was carried out in an animal model on European rabbits. Attenuated Total Reflectance - Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) was used to detect changes in the analysed matrices. In addition, liver samples were also analyzed by FTIR imaging in transmission mode.The samples under examination, after organ homogenization, were dried on glass slides, and after 24 h scraped with a scalpel onto the ATR diamond crystal and measured. For the FTIR imaging procedure, tissues after fixation were cut into 7 µm thick strips and examined on CaF2 slides. For the obtained spectra, the second derivatives were determined and analyzed using chemometric methods.In the obtained ATR-FTIR spectra, changes in the intensity and position of bands attributed to proteins (amide I and II), as well as lipids, sugars, and amino acids were observed. In addition, in the spectra of many of the analyzed matrices, a clear separation of the samples taken 12 and 24 h post-mortem after storage at room temperature was observed. The results obtained during FTIR imaging also showed the possibility of changes in the structure and content of proteins and carbohydrates.Separation of samples taken 12 and 24 hours after death indicates great potential for the use of ATR-FTIR spectroscopy to determine the time of death of cadavers found 12/24 hours post-mortem. FTIR imaging can also be used in this type of research, as it allows to study the distribution of components in tissues and to associate changes in their distribution with post-mortem changes. In addition, the similarity of the changes observed during the analysis in the transmission mode and attenuated total reflectance mode indicate the possibility of their combined application in post-mortem analyzes.
Badanie zmian pośmiertnych w tkankach pozwala na uzyskanie wielu informacji cennych z punktu widzenia analiz sądowych, jak wyznaczanie czasu czy przyczyny zgonu. Procesy zachodzące w organizmie po śmierci są jednakże zależne od dużej liczby czynników wewnętrznych i zewnętrznych, których pełne poznanie wymaga prowadzenia badań w ściśle kontrolowanych warunkach. W takich sytuacjach uzyskanie próbek ludzkich jest niezwykle problematyczne, czasem wręcz niemożliwe. Rozwiązanie może wtedy przynieść zastosowanie modelu zwierzęcego, który pozwala na kontrolowanie wielu czynników wpływających na wyniki doświadczenia. W chemii sądowej modele zwierzęce najczęściej są wykorzystywane podczas analizy urazów, wyznaczania okresów pośmiertnych, badań toksykologicznych i starzenia się ran. W zależności od rodzaju przeprowadzanych badań, wymagane jest zastosowanie odpowiednich metod analitycznych. W dzisiejszych czasach w badaniach sądowych coraz częściej sięga się po metody nieniszczące, do których należy między innymi spektroskopia w podczerwieni. Celem niniejszej pracy była analiza zmian pośmiertnych zachodzących w ciele szklistym oka, moczu, wątrobie, płucach, nerkach, sercu oraz śledzionie, różniących się czasem pobrania materiału post-mortem (12 i 24 godziny) oraz temperaturą przechowywania ciała (4℃ lub 20℃). Badania przeprowadzono na modelu zwierzęcym z wykorzystaniem królików europejskich. Celem detekcji zmian w badanych matrycach zastosowano spektroskopię osłabionego całkowitego odbicia w podczerwieni z transformacją Fouriera (ATR-FTIR). Dodatkowo próbki wątroby zbadano również za pomocą obrazowania FTIR w trybie transmisji. Badane próbki, po homogenizacji w przypadku narządów, nanoszono i suszono na szkiełkach mikroskopowych przez 24 h, po czym zdrapywano za pomocą skalpela na kryształ ATR i przeprowadzano pomiar. W przypadku obrazowania FTIR badane tkanki po utrwaleniu pokrojono na 7 µm skrawki i naniesiono na szkiełka z CaF2. Dla wszystkich uzyskanych widm wyznaczono drugie pochodne, które poddano analizie chemometrycznej.Na otrzymanych widmach ATR-FTIR zaobserwowano zmiany w intensywności i położeniu pasm pochodzących od białek (pasma amidowe I i II), a także lipidów, cukrów i aminokwasów. Co więcej, na widmach wielu z analizowanych matryc zaobserwowano wyraźne rozróżnienie próbek pobranych 12 i 24 h post-mortem po przechowywaniu ciał w temperaturze pokojowej. Wyniki otrzymane podczas obrazowania FTIR również wskazały na możliwość zachodzenia zmian pośmiertnych w strukturach i zawartości białek i węglowodanów.Rozróżnienie próbek pobranych 12 i 24 h po śmierci wskazuje na duży potencjał zastosowania spektroskopii ATR-FTIR w określaniu czasu zgonu zwłok ujawnionych 12/24 h po śmierci. Obrazowanie FTIR również może być przydatne podczas tego typu badań, gdyż umożliwia analizę sposobu rozmieszczenia składników w tkankach i powiązaniu zmian w ich dystrybucji ze zmianami pośmiertnymi. Dodatkowo podobieństwo zmian obserwowanych podczas analizy techniką transmisyjną i całkowitego wewnętrznego odbicia świadczy o możliwości ich połączonego zastosowania podczas analiz pośmiertnych.
