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Wie alt ist ein Fingerabdruck am Tatort? Chemiker entwickelten eine Messmethode

Alter der Fingerabdrücke

Die Chemiker Young-Jin Lee und Paige Hinners haben möglicherweise einen Weg gefunden, um festzustellen, wann ein Fingerabdruck zurückgelassen wurde. Bildnachweis: Christopher Gannon / Iowa State University

Fingerabdrücke erzählen uns immer mehr von den Menschen, die sie zurückgelassen haben.

Sicher, wir alle wissen, dass die einzigartigen Wirbel, Schleifen und Bögen in einem Druck eine Person identifizieren können. Jetzt untersuchen Forscher, wie die natürlichen und umweltbedingten Verbindungen in ihnen auch Hinweise auf den Lebensstil, das Geschlecht und die ethnische Zugehörigkeit einer Person geben können.

Aber selbst als Forscher neue Informationen in Fingerabdrücken entdecken, hatten sie noch keinen Weg gefunden, eine grundlegende Tatsache über einen Abdruck festzustellen: Wie alt ist er?

Diese Informationen könnten einen Verdächtigen möglicherweise an einen Tatort binden.

Und diese Informationen liefern Chemiker an der Iowa State University.

Was ist mit den ungesättigten Ölen passiert?

Paige Hinners verwendete einen Computeralgorithmus, um die Verschlechterung und Ausbreitung von Fingerabdruckkämmen im Laufe der Zeit objektiv zu analysieren – möglicherweise eine Möglichkeit, das Alter eines Fingerabdrucks zu bestimmen -, als sie etwas anderes in ihren Daten bemerkte. Die ungesättigten Fettöle in einem Fingerabdruck verschwanden aus ihren Messungen.

“Wenn wir sie verlieren, wohin gehen sie?” fragte Hinners, die im Dezember in Iowa State in analytischer Chemie promovierte und jetzt als leitende Chemikerin für die in Ames ansässige Renewable Energy Group Inc. arbeitet. Sie arbeitete als Doktorandin in der Forschungsgruppe von Young- an dem Fingerabdruckprojekt. Jin Lee, Professor für Chemie am Iowa State College of Liberal Arts and Sciences. Madison Thomas, eine ehemalige Studentin des Staates Iowa, war ebenfalls an dem Projekt beteiligt.

Schließlich fand die Forschungsgruppe Antworten: Als die ungesättigten Fette – genauer gesagt Triacylglycerine – aus den Daten verschwanden, tauchten andere Verbindungen auf, die aus Reaktionen mit Ozon – oder Ozonolyse – hervorgingen.

Dies führte zu zahlreichen Versuchen und Schritten, um zu bestätigen, dass Ozon den Abbau der ungesättigten Fette in Fingerabdrücken verursacht. Und das führte zu der Schlussfolgerung, dass dies mit mehr Studien zu einem nützlichen Instrument zur Bestimmung des Alters eines Fingerabdrucks werden könnte.

Die Entdeckung der Chemiker des Staates Iowa wurde kürzlich online von der Forschungszeitschrift Analytical Chemistry veröffentlicht und ist auf einem ergänzenden Cover der aktuellen Printausgabe enthalten.

Das Papier beschreibt, wie die Chemiker ein Werkzeug namens matrixunterstützte Laserdesorptions- / Ionisations-Massenspektrometrie-Bildgebung verwendeten. Diese Technologie analysiert mithilfe eines Lasers auf einer Oberfläche verbleibende Verbindungen und zeichnet dann die Masse und die elektrische Ladung jeder Komponente in einer Probe auf, z. B. die verschiedenen Öle in einem Fingerabdruck. Mit dem Bildgebungswerkzeug konnten die Chemiker den Abbau ungesättigter Öle aufgrund der Reaktion mit Ozon in der Luft verfolgen.

Wie genau ist die Technik?

“Im Moment können wir die Anzahl der Tage messen (seit ein Druck übrig war)”, sagte Hinners. “Es ist einfach, einen Tag alt von frisch zu unterscheiden. Daran besteht kein Zweifel. “

Die Chemiker testeten auch, ob das Pulver, mit dem Fingerabdrücke sichtbar gemacht wurden, die Fähigkeit der Massenspektrometrie zur Analyse des Abbaus und der Alterung von Fingerabdrücken beeinträchtigen würde. Es stellte sich heraus, dass das Pulver die Fähigkeit der Forscher, Daten zu sammeln und die Alterung der Fingerabdrücke zu bestimmen, nicht beeinträchtigte.

“Dies könnte der Weg sein”

Lee beschrieb die Studie – die durch einen Zuschuss von 362.000 USD vom National Institute of Justice unterstützt wurde – als Proof-of-Concept-Projekt. Daher beschränkten sich die Tests auf Fingerabdrücke von drei Personen.

Die Daten zeigten individuelle Unterschiede in der Menge an ungesättigten Ölen in Fingerabdrücken und der Reaktionsgeschwindigkeit mit Ozon und dem daraus resultierenden Abbau, sagte er. Daher sind weitere Studien erforderlich, um die unterschiedlichen Gehalte an Fettölen zu verstehen und zu verstehen, wie sich dies auf den Abbau auswirken würde. Die Forscher untersuchen auch, wie Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit die Reaktionen mit Ozon beeinflussen können.

Ein neuer Zuschuss von 516.800 USD vom National Institute of Justice wird die Studie zur Alterung von Fingerabdrücken am Laufen halten. Mit dem Zuschuss können die Forscher auch untersuchen, wie Fettöle in Fingerabdrücken Hinweise auf die Gesundheit und andere Merkmale einer Person geben können.

Obwohl die Technik zur Bestimmung der Alterung von Fingerabdrücken genauer untersucht werden muss, sagte Lee, dass das Konzept bewiesen wurde:

“Wir können die Zersetzung von ungesättigten Triacylglycerinen als Funktion der Zeit messen”, sagte er. “Wir haben die Mechanismen untersucht und bewiesen, was passiert. Indem wir messen, wie schnell es verfällt, können wir eine Vorstellung davon bekommen, wie alt es ist. “

Der aufregendste Teil des Projekts, der mit einem Blick in eine andere Richtung begann?

“Als wir dies mit jeder Person reproduzierten, war es ziemlich konsistent”, sagte Hinners, der immer noch als Ressource für Lees Forschungsgruppe dient. „Und so haben wir gelernt, dass dies uns tatsächlich sagen könnte, wie alt ein Fingerabdruck tatsächlich ist. Das könnte der Weg sein – das ist aufregend. “

Referenz: „Bestimmung des Fingerabdruckalters mittels Massenspektrometrie mittels Ozonolyse von Triacylglycerinen“ von Paige Hinners, Madison Thomas und Young Jin Lee, 3. Januar 2020, Analytische Chemie.
DOI: 10.1021 / acs.analchem.9b04765