荧光纳米材料可以改变我们可视化指纹的方式

研究人员使用多种材料（MCM-41、壳聚糖和丹磺酰甘氨酸）的组合创造了一种荧光纳米粒子，以检测潜在的指纹。这些纳米粒子具有特殊的性质，使其能够很好地粘附在指纹残留物上，即使是旧的指纹残留物

纳米粒子作用于各种表面，包括金属、塑料、玻璃和聚合物钞票等复杂物体。它们有可能在没有实验室设施的情况下直接用于犯罪现场，这比以前的一些试剂具有显著优势。它们可以生成高质量的指纹图像，绝大多数经过测试的指纹图像都符合英国内政部成功识别的标准

这种新方法可以捕获指纹的细节，使识别个人变得更加容易，预计将大大有助于法医调查。这项研究发表在RSC Advances的一篇论文中，强调这种新的纳米材料已被证明是一种多功能、有效的指纹证据可视化工具。Diamond的小角度X射线散射（SAXS）技术为验证这些结果提供了有用的数据

指尖上的脊纹在人的一生中及以后都保持不变。它们提供了刑事调查中个人身份识别的主要方法。当手指触摸物体表面时，汗水和油性物质会转移并沉积在表面上，从而形成痕迹。大多数指纹肉眼看不见，被称为潜在指纹

研究人员的国际合作开发了新的纳米结构杂化材料，MCM-41@chitosan@丹磺酰甘氨酸，用于可视化潜在指纹。这种材料将介孔二氧化硅纳米粒子与荧光染料（丹磺酰甘氨酸）和壳聚糖结合在一起，壳聚糖是一种来自虾、蟹和龙虾外骨骼的多糖

潜在指纹需要物理化学开发技术来提高其可见性，并使其可用于法医目的。传统的指纹显影方法包括光学、物理和化学过程，这些过程涉及显影剂（通常是有色或荧光试剂）与指纹残留物之间的相互作用。在某些条件下，这些方法在恢复高质量结果方面存在局限性

最近，使用质谱、光谱学、电化学和纳米粒子的新方法改进了潜在指纹的开发。这些技术提供了更好的对比度、灵敏度和选择性，毒性低。调整纳米材料特性的能力进一步增强了对新鲜和老化指纹的检测

自从发现M41S系列分子筛（包括MCM-41、MCM-48和SBA-15）以来，介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）引起了人们的极大兴趣。这些纳米粒子的特点是其可控的粒径、孔隙率、高比表面积、化学稳定性和易于表面官能化

阿拉戈斯联邦大学Adriana Ribeiro教授评论道：“很少有研究使用壳聚糖来检测和增强潜在指纹，据我们所知，没有关于使用壳聚糖修饰的分层结构MSN的报道(MSN@Ch)这是我们在这项研究中的策略。我们利用MCM-41的理想特性——特别是高表面积和表面改性——来增强展开剂和指纹残留物之间的相互作用。“

研究小组添加了丹磺酰荧光团，这些荧光团在近紫外区域表现出强烈的吸收带，在可见光谱中发出强烈的荧光，具有高发射量子产率。

莱斯特大学物理化学教授Robert Hillman总结道：“这项研究的首要目的是基于MSN、壳聚糖和丹磺酰衍生物创造一种多功能、有效的潜在指纹可视化材料。这些纳米粒子被用作潜在指纹显影剂，用于不同化学成分、形貌、光学特性和空间变异性质的表面标记，这是法医学上具有挑战性的典型证据

“为了对增强指纹进行质量评估，我们使用英国内政部规模、法医协议以及专业法医软件（细节）对开发的图像进行了分析。在化学成分不同的表面上沉积的大量标记中，绝大多数增强图像都提供了足够的细节，可以与模型指纹图像进行比较。”

钻石光源首席执行官Gianluigi Botton教授补充道：“很高兴看到钻石独特的分析工具再次提供了出色的科学成果。我们的国际用户网络是确保我们的科学成果的关键。纳米材料的这一进步可能是法医方法的一个重大变化。“

研究小组包括巴西联邦警察阿拉戈斯技术和科学科的科学家；巴西联邦警察国家刑事侦查研究所；莱斯特大学化学学院；巴西阿拉戈斯联邦大学；以及英国国家同步加速器钻石光源 More information: Lais F. A. M. Oliveira et al, Dansyl fluorophore functionalized hierarchically structured mesoporous silica nanoparticles as novel latent fingerprint development agents, RSC Advances (2024). DOI: 10.1039/D4RA03074E

Journal information: RSC Advances