Abstract Proper identification of body fluids at crime scenes is imperative to forensic investigations, as they yield crucial pieces of DNA evidence that lead to subsequent investigation resolution and criminal justice. Nevertheless, body fluid identification can prove a burdensome process, as several ubiquitous substances found at crime scenes often resemble the appearance of a specific body fluid. Therefore, it is extremely important to find a reliable method for body fluid discovery and differentiation among other potential environmental inferences (EIs). In this study, Raman spectroscopy was combined with advanced statistical analysis and used for semen identification. This method has already been proven to be a powerful tool for characterization of body fluid traces for forensic purposes. Twenty-seven EI substances that may (i) yield a false positive (FP) result on routine forensic tests for semen and/or (ii) resemble a semen stain at a crime scene were examined. Raman spectra of EI substances were compared to spectra of main body fluids: semen, blood, saliva, sweat, and vaginal fluid. The random forest algorithm was utilized for differentiating between body fluids and EIs commonly found for semen traces. Using the classification probability threshold of 70%, entire separation of classes was observed. None of the twenty-seven EI substances was classified as any body fluid. This confirms a great potential of Raman spectroscopy for nondestructive and rapid identification of semen traces found at a crime scene.

中文翻译：

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用于法医精液鉴定的拉曼光谱：方法验证与环境干扰

摘要 在犯罪现场正确识别体液对于法医调查至关重要，因为它们会产生关键的 DNA 证据，从而导致随后的调查解决和刑事司法。然而，体液识别可以证明是一个繁重的过程，因为在犯罪现场发现的几种无处不在的物质通常类似于特定体液的外观。因此，找到一种可靠的方法来发现和区分其他潜在环境推断 (EI) 的体液是非常重要的。在这项研究中，拉曼光谱与先进的统计分析相结合，用于精液鉴定。该方法已被证明是用于法医目的的体液痕迹表征的强大工具。检查了 27 种 EI 物质，它们可能 (i) 在精液的常规法医测试中产生假阳性 (FP) 结果和/或 (ii) 类似于犯罪现场的精液污渍。EI 物质的拉曼光谱与主要体液的光谱进行了比较：精液、血液、唾液、汗液和阴道液。随机森林算法用于区分体液和精液痕迹中常见的 EI。使用 70% 的分类概率阈值，可以观察到类的完全分离。27 种 EI 物质中没有一种被归类为任何体液。这证实了拉曼光谱在无损和快速识别犯罪现场发现的精液痕迹方面的巨大潜力。EI 物质的拉曼光谱与主要体液的光谱进行了比较：精液、血液、唾液、汗液和阴道液。随机森林算法用于区分体液和精液痕迹中常见的 EI。使用 70% 的分类概率阈值，可以观察到类的完全分离。27 种 EI 物质中没有一种被归类为任何体液。这证实了拉曼光谱在无损和快速识别犯罪现场发现的精液痕迹方面的巨大潜力。EI 物质的拉曼光谱与主要体液的光谱进行了比较：精液、血液、唾液、汗液和阴道液。随机森林算法用于区分体液和精液痕迹中常见的 EI。使用 70% 的分类概率阈值，可以观察到类的完全分离。27 种 EI 物质中没有一种被归类为任何体液。这证实了拉曼光谱在无损和快速识别犯罪现场发现的精液痕迹方面的巨大潜力。观察到类的完全分离。27 种 EI 物质中没有一种被归类为任何体液。这证实了拉曼光谱在无损和快速识别犯罪现场发现的精液痕迹方面的巨大潜力。观察到类的完全分离。27 种 EI 物质中没有一种被归类为任何体液。这证实了拉曼光谱在无损和快速识别犯罪现场发现的精液痕迹方面的巨大潜力。