Analyse af fingermærker med synkrotronteknikker giver ny indsigt

Resultaterne af ledende forskere Prof Simon Lewis og Dr. Mark Hackett kan give muligheder for at optimere nuværende fingermærkedetektionsmetoder eller identificere nye detektionsstrategier til retsmedicinske formål.

Latente fingermærker beskrives generelt som dem, der kræver en proces for at gøre dem let synlige for øjet. Disse fingermærker består typisk af naturlige hudsekreter, sammen med forurenende stoffer (såsom mad eller kosmetik) opsamlet fra forskellige overflader.

Påvisning af latente fingermærker er ofte afgørende i retsmedicinske undersøgelser, men det er ikke altid en ligetil opgave.

"Vi ved, at der er problemer med at opdage fingermærker, når de bliver ældre, og også under visse miljøforhold, " sagde Lewis, hvis primære forskningsfokus er retsmedicinsk udveksling af beviser.

"For at forbedre vores evne til at opdage fingermærker, vi skal forstå karakteren af ​​fingermærkerester, og dette inkluderer både de organiske og uorganiske komponenter. Mange kemiske komponenter i fingermærkerester er til stede i meget lave niveauer, og vi ved ikke, hvordan de er fordelt inden for fingermærket. Det var det, der tog os til den australske synkrotron."

Til dato, mest fingermærkeforskning har i høj grad fokuseret på det organiske materiale i rester. Følgelig, der er et hul i grundlæggende viden, når det kommer til uorganiske komponenter såsom metaller.

"Vores formål med at bruge røntgenfluorescensmikroskopi var at bestemme, om der var uorganiske komponenter til stede i fingermærket, som vi kunne bruge som mål for detektionsteknikker, eller for bedre at forstå, hvordan vores nuværende detektionsmetoder fungerer, " sagde Lewis

"XFM kan detektere elementer med rumlig opløsning ved skalaer under mikron længde direkte og hurtigt. Vigtigt, det afslører placeringen af ​​elementer i en prøve, som er værdifuldt inden for retsmedicin og en række andre discipliner, " sagde Dr. Daryl Howard, XFM Instrument Scientist, der hjalp med målingerne.

Dr. Mark Hackett, som er ekspert i kortlægning af metaller til sundheds- og biovidenskabelige applikationer, sagde, "Vi har været i stand til at bruge røntgenstråler genereret af synkrotronen til at studere, hvordan spormængder af metaller og metalioner kan overføres til et fingermærke på grund af udlevering af hverdagsgenstande, der spænder fra mønter til kosmetik. Yderligere, vi kan bruge synkrotronen til at bestemme identiteten af ​​metallerne eller metalionerne, at skelne mellem dem, der gør og ikke stammer fra kroppen. "

"Jeg var virkelig overrasket over mængden af ​​metaller fra eksterne kilder, at vi ser ud til at bære på fingerspidserne," sagde Hackett.

Fordi tilstedeværelsen af ​​metaller kan påvirke påvisning af latente fingermærker, efterforskerne var interesserede i deres koncentration og placering i resten.

Resultaterne åbner mulighed for at forstå, hvorfor fingermærker fra nogle individer lettere opdages end andre, og denne information kan bruges til at forbedre detektionsmetoder.

"Vores mest spektakulære billede fangede grundstoffet titanium på et fingermærke, hvilket virkelig lyste fingermærket op. Titanium er almindeligt anvendt i ansigtsmake-up, og selv efter at være blevet skyllet med vand, elementet varede ved. Dette kan have betydning i forhold til levetiden og sporbarheden af ​​sådanne indtryk," sagde Lewis

Forskerne prøvede også at vaske fingermærker i 30 minutter før XFM-billeddannelse for at se, hvilken effekt dette kunne have på resterne, da det er kendt for at være udfordrende at opdage fingermærker på fugtede overflader. Efter nedsænkning i vand, elementer blev udvasket af svedkomponenten af ​​restproduktet, men bevaret i den olieagtige matrix.

Drs. Mark Tobin og Pimm Vongsvivut assisterede med infrarøde mikrospektroskopimålinger ved den australske synkrotron, som blev brugt til at afsløre fordelingen af ​​organiske komponenter i fingermærker, såsom den olieagtige matrix eller vandopløseligt organisk materiale, der findes i sved. I særdeleshed, kombinationen af ​​infrarød mikroskopi og røntgenfluorescensmikroskopi afslørede, at vandopløseligt organisk materiale også indeholdt meget af det uorganiske materiale, der findes naturligt i fingermærkerester.

I tidligere arbejde udgivet i 2018 i analytiker , Dorakumbura et al karakteriserede den meget variable og komplekse natur af de organiske forbindelser i fingermærker. De brugte en type infrarød spektroskopi ved den australske synkrotron, i kombination med Raman-mikroskopi ved Curtin University, til direkte og ikke-destruktivt at afbilde de talrige kemiske komponenter i fingermærker på mikronskalaen.

Det gav også det første direkte bevis på, at den kemiske sammensætning og fordeling inden for fingermærker afspejler vand-i-olie og olie-i-vand emulsioner.

"Vi antyder ikke, at rutinemæssig anvendelse af synkrotronteknikker til retsmedicinsk testning er sandsynlig. Det har dog givet os en større forståelse af den kemiske kompleksitet, overførselsprocesser og persistens af materiale forbundet med latente fingermærker, " sagde Lewis.