science >> Wetenschap >  >> Chemie

Chemici gebruiken massaspectrometrie-instrumenten om de ouderdom van vingerafdrukken te bepalen

Chemici Young-Jin Lee en Paige Hinners hebben misschien een manier gevonden om te bepalen wanneer een vingerafdruk is achtergelaten. Krediet:Christopher Gannon/Iowa State University

Vingerafdrukken vertellen ons steeds meer over de mensen die ze hebben achtergelaten.

Zeker wel, we kennen allemaal de unieke kransen, lussen en bogen in een afdruk kunnen een persoon identificeren. Maar nu onderzoeken onderzoekers hoe de natuurlijke en omgevingscomponenten erin ook aanwijzingen kunnen geven over iemands levensstijl, geslacht en etniciteit.

Maar zelfs als onderzoekers nieuwe informatie ontdekken in vingerafdrukken, ze hadden nog steeds geen manier gevonden om een ​​basisfeit over een afdruk te achterhalen:hoe oud is het?

Dat is informatie die een verdachte kan binden aan een plaats delict.

En dat is informatie die scheikundigen van de Iowa State University beginnen te geven.

Wat is er met de onverzadigde oliën gebeurd?

Paige Hinners gebruikte een computeralgoritme om de degradatie en verspreiding van vingerafdrukken in de loop van de tijd objectief te analyseren - mogelijk een manier om de ouderdom van een vingerafdruk te bepalen - toen ze iets anders opmerkte in haar gegevens. De onverzadigde vette oliën in een vingerafdruk verdwenen uit haar metingen.

"Als we ze verliezen, waar gaan ze heen?" vroeg Hinners, die in december haar doctoraat in analytische chemie aan de staat Iowa afrondde en nu werkt als senior chemicus voor de in Ames gevestigde Renewable Energy Group Inc. Ze werkte aan het vingerafdrukproject terwijl ze een afgestudeerde student was in de onderzoeksgroep van Young-Jin Lee, een professor in de chemie aan de staat Iowa. Madison Thomas, een voormalige student van de staat Iowa, ook geholpen met het project.

Uiteindelijk vond de onderzoeksgroep antwoorden:aangezien de onverzadigde vetten – triacylglycerolen, om precies te zijn:uit de gegevens verdwenen, andere verbindingen die het gevolg waren van reacties met ozon - of ozonolyse - begonnen te verschijnen.

Dat leidde tot talrijke proeven en stappen om te bevestigen dat ozon de afbraak van de onverzadigde vetten in vingerafdrukken veroorzaakte. En dat leidde tot de conclusie dat, met meer studie, dit zou een handig hulpmiddel kunnen worden om de leeftijd van een vingerafdruk te bepalen.

De ontdekking van de chemici van Iowa State werd onlangs online gepubliceerd door het onderzoekstijdschrift Analytische scheikunde en staat op een aanvullende omslag van de huidige gedrukte editie.

Het artikel beschrijft hoe de chemici een hulpmiddel gebruikten dat matrix-ondersteunde laserdesorptie/ionisatie-massaspectrometriebeeldvorming wordt genoemd. Het is technologie die een laser gebruikt om verbindingen die op een oppervlak achterblijven te analyseren en vervolgens de massa en elektrische lading van elk onderdeel in een monster vastlegt. zoals de verschillende oliën in een vingerafdruk. Met de beeldvormingstool konden de chemici de afbraak van onverzadigde oliën volgen als gevolg van reactie met ozon in de lucht.

Hoe nauwkeurig is de techniek?

"Direct, we kunnen het aantal dagen meten (sinds er een afdruk is achtergelaten), "Zei Hinners. "Het is gemakkelijk om een ​​dag oud van vers te onderscheiden. Daar bestaat geen twijfel over."

De chemici hebben ook getest of het poeder dat wordt gebruikt om vingerafdrukken zichtbaar te maken, van invloed zou zijn op het vermogen van massaspectrometrie om degradatie en veroudering van vingerafdrukken te analyseren. Het bleek dat het poeder geen invloed had op het vermogen van de onderzoekers om gegevens te verzamelen en veroudering van vingerafdrukken te bepalen.

'Dit is misschien de manier'

Lee beschreef de studie - die werd ondersteund door een $ 362, 000 subsidie ​​van het National Institute of Justice - als een proof-of-concept-project. En dus bleef het testen beperkt tot vingerafdrukken van drie mensen.

De gegevens lieten individuele verschillen zien in de hoeveelheid onverzadigde oliën in vingerafdrukken en de reactiesnelheid met ozon en resulterende afbraak, hij zei. Er is dus meer onderzoek nodig om de verschillende niveaus van vette oliën te begrijpen die individuen hebben en hoe dat de afbraak zou beïnvloeden. De onderzoekers bekijken ook hoe omgevingsfactoren zoals vochtigheid de reacties met ozon kunnen beïnvloeden.

Een nieuwe $ 516, 800-beurs van het National Institute of Justice zal het onderzoek naar veroudering van vingerafdrukken gaande houden. Met de beurs kunnen de onderzoekers ook bestuderen hoe vette oliën in vingerafdrukken aanwijzingen kunnen geven over iemands gezondheid en andere kenmerken.

Hoewel de techniek voor het bepalen van vingerafdrukveroudering meer onderzoek behoeft, Lee zei dat het concept is bewezen:

"We kunnen de ontleding van onverzadigde triacylglycerolen meten als functie van de tijd, " zei hij. "We hebben de mechanismen bestudeerd en bewezen wat er gebeurt. Door te meten hoe snel het vergaat, we kunnen komen met een idee van hoe oud het is."

Het meest opwindende deel van het project, die begon door in een andere richting te kijken?

"Toen we dit met elke persoon herhaalden, het was redelijk consistent, " zei Hinners, die nog steeds dienst doet als bron voor Lee's onderzoeksgroep. "En dus kwamen we erachter dat dit ons misschien zou kunnen vertellen hoe oud een vingerafdruk eigenlijk is. Dit zou de manier kunnen zijn - dat is opwindend."