تحليل شيخوخة بقايا بصمات الأصابع الكامنة عبر تتبُّع تدهور الكاروتينويد والدهون بواسطة مطيافية رامان

لماذا تتغير البصمات مع الزمن

تعد بصمات الأصابع ركيزة في التحقيقات الجنائية، لكنها تحمل أكثر من مجرد نمط الخطوط. فهي تحتوي أيضًا على آثار دقيقة من زيوت الجسم وصبغات طبيعية تتحلل تدريجيًا بعد أن تلمس طرف الإصبع سطحًا. تطرح هذه الدراسة سؤالًا ذا صلة بالمحاكم والمحققين على حد سواء: هل يمكننا قراءة تلك التغيرات الكيميائية لتحديد عمر البصمة، وبالتالي ما إذا كانت قد تُركت أثناء وقوع الجريمة أم قبلها بفترة طويلة؟

تفحص البصمة من الداخل دون لمسها

استخدم الباحثون تقنية معتمدة على الضوء تسمى مطيافية رامان لفحص الخليط الكيميائي غير المرئي في البصمات «الكامنة» — النوع الذي لا يُرى إلا بعد تطويره. تسلط أجهزة رامان ضوءًا ملونًا على بقعة وتقيس كيف يتشتت الضوء العائد، منتجةً ما يشبه الباركود الجزيئي. ركز الفريق هنا على مكوّنَين رئيسيين في بقايا البصمة: الكاروتينويدات، وهي صبغات صفراء‑برتقالية تأتي إلى حد كبير من النظام الغذائي، والدهون، وهي مواد دهنية نشأت من زيوت الجلد. وبما أن قياسات رامان لا تتطلب ملامسة، فيمكن من الناحية المبدئية إجراء نفس نوع التحليل مباشرة على البصمات في مسرح الجريمة دون إتلافها.

متابعة البصمات أثناء تقدمها في العمر

لتتبع كيفية تغيّر هذه المكونات مع مرور الوقت، جمع العلماء بصمات من ثلاثة رجال بالغين وخزنوا العيّنات تحت ظروف مختبرية مُتحكَّم بها بعناية لمدة 90 يومًا. سجّلوا طيف رامان متعدد من كل بصمة في أيام مختلفة، ثم فككوا رياضيًا الإشارات المتداخلة لعزل مساهمات الكاروتينويدات وأنواع متعددة من الدهون. كما أجروا تجربة غذائية بسيطة مع متبرع واحد، قلّلوا فيها مؤقتًا تناول الكاروتينويدات، ولاحظوا أن إشارات هذه الصبغات في البصمة انخفضت بشكل ملحوظ ثم تعافت لاحقًا، مما يوحي بأن نمط الحياة والتغذية يمكن أن يتركا بصمة كيميائية خاصة بهما.

صبغات تتلاشى سريعًا وزيوت تتغير ببطء

أظهرت القياسات أن الكاروتينويدات هشة إلى حد كبير. انخفضت إشاراتها بطريقة تتناسب مع منحنى تحلل «من الدرجة الأولى» الكلاسيكي، مما يعني أن معدل الخسارة يتناسب مع الكمية المتبقية. ومع ذلك تفاوتت السرعة بشكل كبير بين الأشخاص: ففي متبرع واحد تكاد إشارات الكاروتينويد تختفي خلال 10 أيام، بينما ظلت قابلة للكشف لدى آخر لحوالي 80 يومًا. أظهر التدقيق في قمم رامان أن جزيئات الكاروتينويد انحرفت أولًا إلى أشكال مختلفة ثم انكسرت مكونة منتجات مؤكسدة. أما الدهون فتصرفت بشكل مختلف؛ أظهرت علامات طيفية معينة تحوّل الروابط الثنائية في سلاسلها الكربونية الطويلة من شكل بنيوي إلى آخر ثم فقدت، مما يعكس عملية أبطأ تتحلل فيها زيوت الجلد وتتأكسد على مدى أسابيع.

ما الذي تكشفه هذه التغيرات عن تآكل الجزيئات

من خلال تتبُّع عدة خواص رامان في آن واحد، جمع الفريق جدولًا زمنيًا لـ«تآكل» الجزيئات داخل كل بصمة. في المراحل المبكرة، تغيّر إجمالي عدد الروابط التفاعلية في الدهون قليلًا فقط، حتى مع حدوث بعض الترتيبات الطفيفة. حول اليوم الأربعين، انخفضت البصمات الكيميائية للروابط غير المشبعة بشكل حاد، مما يشير إلى تأكسد أقوى. في الوقت ذاته، ظهرت نطاقات ضعيفة ولكن موحية مرتبطة بتكسير رؤوس جزيئات الدهون، مما دلّ على هيدروليز مستمر — وهي عملية تُقصَّم فيها الدهون إلى قطع أصغر. مع بيانات الصبغات، قدم ذلك صورة متعددة الطبقات: قد تبدو خطوط التلال المرئية متشابهة، لكن الكيمياء الخفية تحتها تتقدّم في العمر بطريقة متوقعة، وإن اختلفت باختلاف الشخص.

ماذا قد يعني ذلك لتحقيقات الجرائم

بعبارة بسيطة، تُظهر الدراسة أن تسليط النوع المناسب من الضوء على بصمة يمكن أن يكشف مدى تقدّم عمر كيميائها الداخلية — إذ تتلاشى صبغات الكاروتينويد بسرعة بينما تتحول زيوت الجلد ببطء على مدى شهور. يمكن أن يتحول هذا النمط، من حيث المبدأ، إلى ما يشبه ساعة كيميائية تساعد في تقدير وقت ترك البصمة. ومع ذلك، فإن الاختلافات الكبيرة بين المتبرعين، وحقيقة أن العمل أُجرِيَ على ثلاثة متطوعين فقط وتحت ظروف مخبرية مثالية، تعني أنه ليس جاهزًا بعد للاستخدام في المحكمة. بدلاً من ذلك، هذا البحث هو إثبات مفهوم: يبرهن أن الأساليب البصرية غير المدمِّرة قادرة على تتبّع تغيّرات الزمن في بقايا البصمات، مما يمهد الطريق لدراسات أوسع قد تسمح للمحققين يومًا ما ليس فقط بمعرفة صاحب البصمة، بل تقريبًا متى وُضعت.

الاستشهاد: de Carvalho, J.P.S., Santos, A.S., de Souza, M.A. et al. Aging analysis of latent fingerprint residues by tracking carotenoid and lipid degradation by Raman spectroscopy. Sci Rep 16, 9608 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-32986-9

الكلمات المفتاحية: شيخوخة البصمات, مطيافية الطب الشرعي, تحليل رامان, كاروتينويدات ودهون, أدلة مسرح الجريمة