黄晓宇/刘文斌团队:看不见案发现场的指纹?纳米技术来帮忙!
中国科学杂志社 纳米人 2019-05-13

指纹因具有特殊的生理结构和特征体系,是一种颇具优越性的物证,广泛应用于刑事科学技术领域。然而,在案发现场残留的指纹大部分都是不可见的(称为潜在指纹),因此发展潜在指纹的显现方法尤为重要。粉末法作为一种简单、通用的方法,受到研究者的青睐。目前商业化的粉末主要分为普通粉末、荧光粉末和磁性粉末,但是这些粉末存在着可应用的客体种类有限、灵敏度降低以及危害操作人员身体健康等缺点。因此,急需发展一种多功能、灵敏度高、不易扬尘且低成本的粉末。


近期,中国科学院上海有机化学研究所黄晓宇团队和上海市刑事科学技术研究院刘文斌团队合作,通过简单的合成方法和易得的原料,制备了一种表面带有羧基,且具有磁性和荧光的双功能的Fe3O4@SiO2-NH-CO-CdTe-QDs纳米粒子(图1)。一方面,由于羧基基团可以吸收空气中的水分,从而避免了操作过程中的扬尘现象,保障了操作者的安全。另一方面,磁性和荧光双功能的粉末可以应用于多种客体表面。


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图1 Fe3O4@SiO2-CdTe纳米粒子的合成


该文中,作者实现了在多种客体表面,如玻璃片、塑料盒、陶瓷、皮革、黑纸、人民币和元素周期表(彩色表面)的潜在指纹的显现(图2)。

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图2 不同客体表面的指纹照片:玻璃片(A)、塑料盒(B)、陶瓷(C)、皮革(D)、黑纸(E)、人民币(F)和元素周期表(G)。


从显现的潜在指纹的照片来看,该种粉末分辨率高,操作人员可以清晰地看到指纹的一级和二级特征,在荧光显微镜下可以看到指纹的三级特征(图3)。

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图3 指纹的一级特征、二级特征和三级特征。


综上所述,这种简单易得的多功能粉末材料可以快速、灵敏、高分辨地显示多种客体上的潜在指纹,并且能够有效保障操作人员的安全,具有重要的应用价值。


相关成果近期在线发表于Science China Chemistry。王召磊硕士和江雪博士为文章共同第一作者,黄晓宇和刘文斌研究员为共同通讯作者。详见:

Zhaolei Wang, Xue Jiang, Wenbin Liu, Guolin Lu, Xiaoyu Huang. A rapid and operator-safe power approach for latent fingerprint detection using hydrophilic Fe3O4@SiO2-CdTe nanoparticles. Science China Chemistry. 2019.

https://doi.org/10.1007/s11426-019-9460-0


通讯作者简介:

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黄晓宇

中国科学院上海有机化学研究所研究员,博士生导师,中国科学院有机功能分子合成与组装化学重点实验室主任。1993年本科毕业于南京大学少年班,1998年博士毕业于复旦大学高分子科学系。1998-2001年,先后在加拿大多伦多大学和美国阿克伦大学进行博士后研究。2001年,入选中国科学院“百人计划”,受聘为中国科学院上海有机化学研究所研究员,博士生导师。2018年获得国家杰出青年科学基金资助。主要从事有机高分子功能材料的研究。2013年至今已在Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Nat. Commun., ACS Appl. Mater. Interfaces, ACS Macro Lett.Macromolecules 等国际学术期刊上发表SCI论文70多篇。2017年,作为第1完成人荣获上海市自然科学奖一等奖(项目名称:“高效接枝策略构建纳米生物功能材料”)。


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