Az ujjlenyomatok eltûnése és a London-féle diszperziós erõk

A fordítás Doris R. Kimbrough és Ronald DeLorenzo írása alapján készült (Journal of Chemical Education, 1998. 75. k. 13001301. o.),  a JCE engedélyével. A Journal of Chemical Education lapjait a http://jchemed.chem.wisc.edu/ címen érheti el. 

Az ujjlenyomatok vizsgálata a kriminológia egyik legelterjedtebb módszere. Olyan sokszor szerepel a detektívregényekben és a filmekben, hogy mindannyian tudjuk, kesztyût kell húznunk, ha bûntényt akarunk elkövetni. Sokszor azonban nemcsak a tettes, hanem az áldozat ujjlenyomatának azonosítása is perdöntõ lehet.

Egy nyolcéves kislányt 1993-ban elraboltak Knoxville-ben (Tennessee állam). A gyerek szerencsésen kiszabadult, és leírta, késõbb pedig felismerte azt az autót, amelyben fogva tartották. Amikor négy nap múlva meglett az autó, a rendõrség nem találta meg rajta a kislány ujjlenyomatait (1,2). Az ujjlenyomatok gyors eltûnése olyan rejtély volt, amelyet az "ujjlenyomatok kémiájával" sikerült megoldani.

A háttér
A kéz és a láb barázdáinak mintázata minden fõemlõsnél jellegzetes. A barázdák evulúciós célja például az izzadság elvezetése, a tapintás és a fogás javítása lehetett (3). A különbözõ kultúrák már hosszú évszázadok óta tudták, hogy ezek a minták egyediek. Kr. e. 2000-ben Bablóniában az írásokat agyagba nyomott ujjlenyomattal kísérték, hogy a hamisítást elkerüljék (4). Jób könyve aláírásként említi a kézlenyomatot (3). Az ókori Indiában kézlenyomattal elõzték meg a bérek kétszeri kifizetését (3). Észak-Amerika õslakói jóval az európaiak megérkezése elõtt tudták, hogy az ujjlenyomatok egyediek (4).

Az ujjlenyomatok kriminológiai alkalmazása az 1800-as évek végén kezdõdött (3). A Scotland Yardnál 1901-ben már osztályozási rendszert is használtak, és nem sokkal ezután szerte a világon elfogadták az ujjlenyomatok alapján végzett azonosítást (4).

A látens ujjlenyomatok összetétele
Az ujjlenyomatok láthatóak (ha például tintával, festékkel, vérrel szennyezett kézzel hagyják) vagy látensek (szabad szemmel láthatatlanok) lehetnek. A látens ujjlenyomatot kémiai vagy fizikai módszerrel teszik láthatóvá (1,5). Ha megérintünk egy felületet, az ujjunkról egy vékony izzadságréteg tapad rá. Ez a látens ujjlenyomat fõként vízbõl áll, de vannak benne más komponensek: olajok, zsírsavak, észterek, sók, karbamid és aminosavak (1). A bizonyítékok összegyûjtése szempontjából szerencsés, hogy az elkövetõ izgalmában rendszerint erõsen izzad (6). Az ujjlenyomatok kimutatására számos eljárást használnak. Ezekben gyakran szerepelnek olyan reagensek, amelyek kimutatják az aminosavakat (5).

A látens ujjlenyomatok nem tartanak örökké; elkenõdnek, "elhalványulnak" vagy idõvel lemosódnak a sima, nem porózus felületrõl. Az elhalványulást az okozza, hogy az ujjlenyomatot alkotó anyagok elpárolognak. Egyáltalán nem meglepõ, hogy a hõ felgyorsítja a folyamatot. Nemrégiben fedezték fel, hogy a gyerekek ujjlenyomata gyorsabban eltûnik, mint a felnõtteké (1,2).

A gyerekek ujjlenyomata
Mi történt a nyolcéves kislány ujjlenyomatával? Az eset nyomán megindult a kutatás a gyerek és a felnõtt ujjlenyomatok viselkedésbeli különbségének tisztázása érdekében. Kiderült, hogy a gyerekek ujjlenyomata különösen melegben az üvegrõl és a mûanyagról gyorsabban tûnik el, mint a felnõtteké (2). Bár a kislány elrablóját elítélték, a gyerekek ujjlenyomatainak váratlan viselkedése újabb kutatásokat ösztönzött (1,2). A felnõttek és a gyerekek ujjaiból származó izzadság gázkromatográfiástömegspektrometriás (GCMS) vizsgálata érdekes különbségeket tárt fel.

A felnõttektõl származó minták olajaiban sokkal nagyobb volt a hosszú szénláncú alkil-észterek koncentrációja, mint a gyerekek mintáiban (2); ezek az észterek kb. 32 szénatomosak (pl. C15H31CO2C16H33). A gyerekek ujjairól vett mintákban a kisebb, illékonyabb zsírsavak koncentrációja volt sokkal nagyobb; ezek a zsírsavak rendszerint 13 szénatomot tartalmaznak (pl.  C12H25CO2H). Mindkét vegyülettípus illékonyságát elsõsorban a London-féle diszperziós erõk (az indukált dipólok közötti kölcsönhatások) szabják meg, Ezek az erõk a gyenge, ideiglenes dipólmomentumokból származnak, amelyeket az elektronsûrûség változó, egyenetlen eloszlásai keltenek. A diszperziós erõk nagysága a molekulatömeggel és a felülettel nõ. Mivel a gyerekek ujjlenyomatában a zsírsavak molekulatömege sokkal kisebb, mint a felnõtt ujjlenyomatokban található észterek molekulatömege, a gyerekek ujjlenyomata illékonyabb és melegben néhány óra alatt eltûnhet (1,2). Valószínû, hogy a nyolcéves kislány ujjlenyomatai egyszerûen elpárologtak a meleg autóból.

Az ujjlenyomatok olajtartalma feltehetõen a pubertás során változik meg. A felnõttek ujjlenyomataiban található észtereket talán nem is az ujjak választják ki, hanem az arc faggyúmirigyei. Ha valaki az arcához ér, ezek az anyagok rákerülhetnek a kezére. Az arc faggyúmirigyeiben képzõdõ váladék összetételének pubertás alatti és utáni változása jól ismert, és valóban magyarázatot adhat a gyerek és felnõtt ujjlenyomat viselkedésbeli különbségére. A gyerekek ujjlenyomata több koleszterint taratlmaz, mint a felnõtteké, de jelenleg nincs koleszterinérzékeny kimutatási módszer (2).

Az elsõ kísérletek után olyan új eljárásokat próbálnak meg kidolgozni, amelyekkel a rendõrség akkor is megtalálja a gyerekek ujjlenyomatait, ha a hagyományos módszerekkel kimutatható anyagok már elpárologtak belõlük. A vizsgálatok a nõi és férfi ujjlenyomatok között is különbséget mutattak ki, de ezek az eltérések kicsik (2). A kutatásnak esetleg orvosi alkalmazása is lehet, ha a bõrbõl kiválasztott anyagokat betegségek és anyagcsere-termékek meghatározására használhatják (2).

Irodalom
1. Noble, D. ChemMatters 1997, 15 (February), 9.
2. Noble, D. Anal. Chem. 1995, 67(13), 435A.
3. Berry, J. In Advances in Fingerprint Technology; Lee, H. C.; Gaensslen, R. E. Eds.; Elsevier: New York, 1991.
4. Block, E. Fingerprinting: Magic Weapon Against Crime; McKay: New York, 1969.
5. Clark, S.; Quigley, M. N.; Tezak, J. J. Chem. Educ. 1993, 70, 593.
6. Moenssens, A. A. Fingerprint Techniques; Chilton: Philadelphia, 1971.


Teázó http://www.chemonet.hu/
http://www.kfki.hu/chemonet/