Kemister Young-Jin Lee och Paige Hinners kan ha hittat ett sätt att avgöra när ett fingeravtryck lämnades kvar. Kredit:Christopher Gannon/Iowa State University
Fingeravtryck berättar mer och mer om de människor som lämnade dem bakom sig.
Säker, vi känner alla till de unika virvlarna, öglor och bågar i ett tryck kan identifiera en person. Men nu studerar forskare hur de naturliga och miljömässiga föreningarna i dem också kan ge ledtrådar om en persons livsstil, kön och etnicitet.
Men även när forskare upptäcker ny information i fingeravtryck, de hade fortfarande inte hittat ett sätt att fastställa ett grundläggande faktum om ett tryck:hur gammalt är det?
Det är information som potentiellt kan knyta en misstänkt till en brottsplats.
Och det är information som kemister vid Iowa State University börjar ge.
Vad hände med de omättade oljorna?
Paige Hinners använde en datoralgoritm för att objektivt analysera försämringen och spridningen av fingeravtrycksryggar över tid - potentiellt ett sätt att bestämma åldern på ett fingeravtryck - när hon märkte något annat i hennes data. De omättade feta oljorna i ett fingeravtryck höll på att försvinna från hennes mätningar.
"Om vi tappar dem, vart är de på väg?" frågade Hinners, som i december doktorerade i analytisk kemi vid Iowa State och nu arbetar som senior kemist för Ames-baserade Renewable Energy Group Inc. Hon arbetade med fingeravtrycksprojektet medan hon var doktorand i forskargruppen Young-Jin Lee, en professor i kemi vid Iowa State. Madison Thomas, en före detta student i Iowa State, hjälpte även till med projektet.
Så småningom hittade forskargruppen svar:Som de omättade fetterna - triacylglyceroler, för att vara exakt – försvann från data, andra föreningar som härrörde från reaktioner med ozon – eller ozonolys – började dyka upp.
Det ledde till många försök och steg för att bekräfta att ozon orsakade nedbrytningen av de omättade fetterna i fingeravtryck. Och det ledde till slutsatsen att, med mer studier, detta kan bli ett användbart verktyg för att fastställa åldern på ett fingeravtryck.
Iowa State-kemisternas upptäckt publicerades nyligen online av forskningstidskriften Analytisk kemi och finns med på ett tilläggsomslag till den aktuella tryckta upplagan.
Uppsatsen beskriver hur kemisterna använde ett verktyg som kallas matrisassisterad laserdesorption/joniseringsmasspektrometri. Det är teknologi som använder en laser för att analysera föreningar som finns kvar på en yta och sedan registrerar massan och den elektriska laddningen för varje komponent i ett prov, såsom de olika oljorna i ett fingeravtryck. Bildverktyget gjorde det möjligt för kemister att spåra nedbrytningen av omättade oljor på grund av reaktion med ozon i luften.
Hur exakt är tekniken?
"Just nu, vi kan mäta antalet dagar (sedan en utskrift lämnades), " Sa Hinners. "Det är lätt att skilja en dag gammal från färsk. Det råder ingen tvekan om det."
Kemisterna testade också om pulvret som används för att göra fingeravtryck synliga skulle påverka masspektrometrins förmåga att analysera fingeravtrycksnedbrytning och åldrande. Det visade sig att pulvret inte påverkade forskarnas förmåga att samla in data och fastställa åldrande av fingeravtryck.
"Det här kan vara vägen"
Lee beskrev studien - som stöddes av en $362, 000 anslag från National Institute of Justice – som ett proof-of-concept-projekt. Och så testningen var begränsad till fingeravtryck från tre personer.
Data visade individuella skillnader i mängden omättade oljor i fingeravtryck och reaktionshastigheten med ozon och resulterande nedbrytning, han sa. Så mer studier behövs för att förstå de olika nivåerna av feta oljor som individer har och hur det skulle påverka nedbrytningen. Forskarna tittar också på hur miljöfaktorer som fukt kan påverka reaktioner med ozon.
En ny $516, anslag 800 alltifrån det nationella institutet av rättvisavilja förvarar fingeravtrycket - aging studie som går. Bidraget kommer också att tillåta forskarna att studera hur feta oljor i fingeravtryck kan ge ledtrådar om en persons hälsa och andra egenskaper.
Även om tekniken för att bestämma åldrande av fingeravtryck behöver studeras mer, Lee sa att konceptet har bevisats:
"Vi kan mäta nedbrytning av omättade triacylglyceroler som en funktion av tid, " sa han. "Vi har studerat mekanismerna och bevisat vad som händer. Genom att mäta hur snabbt det sönderfaller, vi kan komma på en idé om hur gammal den är."
Den mest spännande delen av projektet, som började med att titta åt ett annat håll?
"När vi reproducerade detta med varje person, det var ganska konsekvent, sade Hinners, som fortfarande fungerar som en resurs för Lees forskargrupp. "Och så vi lärde oss att detta faktiskt kan berätta för oss hur gammalt ett fingeravtryck faktiskt är. Det här kan vara sättet - det är spännande."