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化學(xué)家變身神探夏洛克,可快速使指紋顯現(xiàn)

來源:本站      2016-02-29
導(dǎo)讀:化學(xué)工作者不僅可以利用獨特的方法,讓案發(fā)現(xiàn)場的指紋快速顯現(xiàn),還可以通過其它分析手段,檢測出指紋中跟犯罪行為相關(guān)的痕量物質(zhì),如爆炸物、毒品等等?;瘜W(xué),正成為破獲刑事案件、打擊恐怖主義的重要科學(xué)力量。

   在普通大眾的刻板印象中,化學(xué)家的日常生活是下圖這樣的,研究的內(nèi)容枯燥乏味,抑或高深莫測。

   可是,化學(xué)家研究的東西也不一定那么不可琢磨,比如他們也可能搖身一變,成為破獲刑事案件的重要貢獻力量。

   今天介紹的這幾個化學(xué)家就非常接地氣,盯上了可作為犯罪現(xiàn)場的重要證物之一:指紋??纯此麄兪窃趺赐娴摹?/span>

   來自澳大利亞的化學(xué)家Paolo Falcaro與其合作者Kang Liang發(fā)明了一種快速靈敏的指紋顯示方法。將留有指紋的表面經(jīng)過特殊溶液(含有特定金屬離子與金屬配體)浸潤處理,再將其洗掉,即可在紫外燈下觀察到指紋的熒光顯色輪廓。在塑料、玻璃、金屬等多種表面上的效果都是杠杠的:

   是什么東西能達到這么逆天的效果?原來,研究者采用處理溶液中的金屬離子與配體離子其實是具有熒光性質(zhì)MOF(金屬有機框架)的前體,這就解釋了指紋顯示是以熒光的方式。但是,為什么MOF能顯示出指紋的輪廓呢?這是因為指紋中的殘留物含有蛋白質(zhì)、多肽、脂肪酸、無機鹽等成分,而很多MOF前體對蛋白質(zhì)等生物大分子具有很強的親和能力,這些MOF前體在指紋紋理中的生物大分子周圍得到優(yōu)先富集,局部的濃度過大使其從溶液中結(jié)晶出來變?yōu)槲⑿〉木w,以此完美還原了指紋的輪廓。

   你以為化學(xué)家也就不過如此了是嗎?No,另一伙化學(xué)家說,我們還可以從指紋中的痕量殘留物中探測出你觸碰過的化學(xué)品,如果你是天天琢磨制作炸藥的恐怖分子,碰巧又在近期接觸過黑索金(常見炸藥成分之一,英文縮寫RDX,比TNT還要猛烈1.5倍)之類的,你的指紋就會讓你原形畢露。

   研究人員首先用金納米粒子溶液浸潤指紋表面,經(jīng)過干燥與等離子體處理之后,再依次用NADH溶液與硫酸銅溶液依次浸潤,這之后,就是見證奇跡的時刻!

   正常人的指紋,處理之后指紋顯出紅色,這是因為NADH還原了二價銅成為單質(zhì)銅,單質(zhì)銅沉積在金納米粒子表面,會導(dǎo)致原本發(fā)綠光的金納米粒子發(fā)光光譜產(chǎn)生紅移。而對于殘留有黑索金的指紋,NADH會先與黑索金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被消耗,也就無法進一步還原二價銅,因此還是呈現(xiàn)原始的綠色。

   其實,指紋一直是分析化學(xué)家們重要的研究對象,一方面,化學(xué)家能讓指紋顯色更加靈敏,另一方面,能更精確的分析指紋上殘留的物質(zhì)。所以,化學(xué)家的手段很高明,他們堅信:小指紋,大信息!

參考文獻:
1. Liang, K.; Carbonell, C.; Styles, M. J.; Ricco, R.; Cui, J.; Richardson, J. J.; Maspoch, D.; Caruso, F.; Falcaro, P., Biomimetic Replication of Microscopic Metal-Organic Framework Patterns Using Printed Protein Patterns. Advanced Materials 2015, 27 (45), 7293-7298.

2. Peng, T.; Qin, W.; Wang, K.; Shi, J.; Pan, C.; Li, D., Nanoplasmonic Imaging of Latent Fingerprints with Explosive RDX Residues. Analytical Chemistry 2015, 87 (18), 9403-9407.

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