science >> Wetenschap >  >> Chemie

Analyse van vingerafdrukken met synchrotron-technieken levert nieuwe inzichten op

Krediet:Australische organisatie voor nucleaire wetenschap en technologie (ANSTO)

De bevindingen van hoofdonderzoekers Prof. Simon Lewis en Dr. Mark Hackett kunnen mogelijkheden bieden om de huidige vingerafdrukdetectiemethoden te optimaliseren of nieuwe detectiestrategieën voor forensische doeleinden te identificeren.

Latente vingerafdrukken worden over het algemeen beschreven als vingerafdrukken die een proces vereisen om ze gemakkelijk zichtbaar te maken voor het oog. Deze vingerafdrukken bestaan ​​meestal uit natuurlijke huidafscheidingen, samen met verontreinigingen (zoals voedsel of cosmetica) die van verschillende oppervlakken worden opgepikt.

De detectie van latente vingerafdrukken is vaak cruciaal in forensisch onderzoek, maar dit is niet altijd een eenvoudige taak.

"We weten dat er problemen zijn bij het detecteren van vingerafdrukken naarmate ze ouder worden, en ook onder bepaalde omgevingsomstandigheden, " zei Lewis, wiens belangrijkste onderzoeksfocus de forensische uitwisseling van bewijs is.

"Om ons vermogen om vingerafdrukken te detecteren te verbeteren, we moeten de aard van vingerafdrukresten begrijpen, en dit omvat zowel de organische als de anorganische componenten. Veel chemische componenten in vingerafdrukresten zijn in zeer lage concentraties aanwezig, en we weten niet hoe ze binnen de vingerafdruk worden verdeeld. Dit is wat ons naar de Australische Synchrotron bracht."

Daten, het meeste vingerafdrukonderzoek heeft zich grotendeels gericht op het organische materiaal in residuen. Bijgevolg, er is een leemte in fundamentele kennis als het gaat om anorganische componenten zoals metalen.

"Ons doel bij het gebruik van röntgenfluorescentiemicroscopie was om te bepalen of er anorganische componenten aanwezig waren in de vingerafdruk die we konden gebruiken als doelwit voor detectietechnieken, of om beter te begrijpen hoe onze huidige detectiemethoden werken, " zei Lewis

"XFM kan elementen met ruimtelijke resolutie op submicron lengteschalen direct en snel detecteren. Belangrijk is dat het onthult de locatie van elementen in een monster, die waardevol is in de forensische wetenschap en een reeks andere disciplines, " zei Dr. Daryl Howard, XFM Instrument Wetenschapper, die hielpen bij het meten.

Dr. Mark Hackett, die een expert is in het in kaart brengen van metalen voor gezondheids- en biowetenschappelijke toepassingen, zei, "We hebben röntgenstralen kunnen gebruiken die door de synchrotron zijn gegenereerd om te bestuderen hoe sporen van metalen en metaalionen kunnen worden overgedragen op een vingerafdruk door het overhandigen van alledaagse voorwerpen, variërend van munten tot cosmetica. Verder, we kunnen de synchrotron gebruiken om de identiteit van de metalen of metaalionen te bepalen, om onderscheid te maken tussen degenen die wel en niet afkomstig zijn uit het lichaam. "

Curtin-promovendus Rhiannon Boseley zet een scan op XFM op onder het toeziend oog van dr. Mark Hackett. Dit onderzoek maakt deel uit van haar PhD-project "Recovery and Enhancement of Fingermarks and other Physical Evidence:Towards Improved Protocols for Crime Scene Investigation." Credit:Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO)

"Ik was echt verrast door de hoeveelheid metalen uit externe bronnen, dat we lijken te dragen op onze vingertoppen", zei Hackett.

Omdat de aanwezigheid van metalen de detectie van latente vingerafdrukken kan beïnvloeden, de onderzoekers waren geïnteresseerd in hun concentratie en locatie in het residu.

De bevindingen openen de mogelijkheid om te begrijpen waarom vingerafdrukken van sommige individuen gemakkelijker worden gedetecteerd dan andere, en deze informatie kan worden gebruikt om detectiemethoden te verbeteren.

"Onze meest spectaculaire foto legde het element titanium vast op één vingerafdruk, die de vingerafdruk echt verlichtte. Titanium wordt vaak gebruikt in gezichtsmake-up, en zelfs na te zijn gespoeld met water, het element bleef. Dit kan van belang zijn met betrekking tot de levensduur en de detecteerbaarheid van dergelijke indrukken" zei Lewis

De onderzoekers probeerden ook 30 minuten vingerafdrukken te wassen voor XFM-beeldvorming om te zien welk effect dit op het residu zou kunnen hebben. omdat het detecteren van vingerafdrukken op bevochtigde oppervlakken een uitdaging is. Na onderdompeling in water, elementen werden uitgeloogd uit de zweetcomponent van het residu, maar bewaard in de olieachtige matrix.

Drs Mark Tobin en Pimm Vongsvivut assisteerden bij infrarood microspectroscopie metingen bij het Australische Synchrotron, die werd gebruikt om de verdeling van organische componenten van vingerafdrukken te onthullen, zoals de olieachtige matrix of in water oplosbaar organisch materiaal dat in zweet wordt aangetroffen. Vooral, de combinatie van infraroodmicroscopie en röntgenfluorescentiemicroscopie onthulde dat in water oplosbaar organisch materiaal ook veel van het anorganische materiaal bevatte dat van nature in vingerafdrukresten voorkomt.

In eerder werk gepubliceerd in 2018 in analist , Dorakumbura et al. karakteriseerden de zeer variabele en complexe aard van de organische verbindingen in vingerafdrukken. Ze gebruikten een soort infraroodspectroscopie bij de Australische Synchrotron, in combinatie met Raman-microscopie aan de Curtin University, om direct en niet-destructief de talrijke chemische componenten binnen vingerafdrukken op micronschaal af te beelden.

Het leverde ook het eerste directe bewijs dat de chemische samenstelling en verdeling binnen vingerafdrukken water-in-olie en olie-in-water emulsies weerspiegelen.

"We suggereren niet dat routinematige toepassing van synchrotron-technieken voor forensisch testen waarschijnlijk is. Het heeft ons echter een beter begrip gegeven van de chemische complexiteit, overdrachtsprocessen en persistentie van materiaal geassocieerd met latente vingerafdrukken, " zei Lewis.