ניתוח הזדקנות שיירי טביעת אצבע סמויה באמצעות מעקב אחר דגרדציה של קרוטנואידים ושומנים על‑ידי ספקטרוסקופיית ראמן

מדוע טביעות אצבע משתנות עם הזמן

טביעות אצבע מהוות אבן יסוד בחקירות פשע, אך הן נושאות יותר מסתם דפוסי רכסים. הן גם מכילות עקבות זעירות של שומני גוף ופיגמנטים טבעיים שמתפרקים לאט לאחר שנקודת אצבע נוגעת במשטח. המחקר הזה שואל שאלה המרכזית לבית המשפט ולחוקרים: האם אפשר לקרוא את השינויים הכימיים האלה כדי לאמוד את גיל טביעת האצבע, וכך לקבוע אם היא הושארה בזמן הפשע או הרבה לפניו?

מסתכלים בתוך טביעת אצבע בלי לגעת בה

החוקרים השתמשו בשיטת אורית שנקראת ספקטרוסקופיית ראמן כדי לבחון את התערובת הכימית הבלתי נראית בטביעות אצבע "סמויות" – אלה שאי אפשר לראותן עד שמפתחים אותן. מכשירי ראמן מאירים נקודה באור צבעוני ומודדים כיצד האור מפוזר חזרה, מה שמניב מעין ברקוד מולקולרי. כאן, הצוות התמקד בשני מרכיבים עיקריים בשייר טביעת האצבע: קרוטנואידים, פיגמנטים צהבהבים‑כתמתמים שמקורם בעיקר בתזונה, ושומנים (ליפידים), חומרים שומניים שמקורם בשמן העור. מאחר שמדידות ראמן אינן דורשות מגע, אותו סוג ניתוח יכול, עקרונית, להתבצע ישירות על טביעות בזירת הפשע מבלי לפגוע בהן.

עוקבים אחר טביעות אצבע בהזדקנותן

כדי לעקוב אחרי האופן שבו מרכיבים אלה משתנים עם הזמן, המדענים אספו טביעות אצבע משלושה גברים בוגרים ואחסנו את הדגימות בתנאי מעבדה מבוקרים בקפדנות למשך 90 יום. הם הקליטו מספר ספקטרות ראמן מכל טביעה בימים שונים, ואז פירקו מתמטית אותות חופפים כדי לבודד את תרומות הקרוטנואידים ומספר סוגי ליפידים. הם גם ערכו ניסוי תזונתי פשוט עם תורם אחד, שבו הגבילו באופן זמני את צריכת הקרוטנואידים, וראו שהאותות של הפיגמנטים האלה בטביעת האצבע ירדו באופן ניכר ולאחר מכן התאוששו, מה שמעיד שאורח חיים ותזונה יכולים להשאיר "טביעת כימית" משל עצמם.

פיגמנטים שנעלמים במהירות ושמנים שמשתנים לאט יותר

הממצאים הראו שהקרוטנואידים רגישים במיוחד. האותות שלהם ירדו בצורה שמתאימה לעקומת דעיכה קלאסית מסדר ראשון, כלומר קצב האובדן פרופורציוני למידה שנותרה. עם זאת, הקצב השתנה במידה רבה בין אנשים: אצל תורם אחד אותות הקרוטנואידים כמעט נעלמו בתוך כ־10 ימים, בעוד אצל אחר הם היו ניתנים לגילוי במשך כ־80 ימים. בדיקה מפורטת של פסגות הראמן הראתה שהמולקולות הקרוטנואידיות עברו תחילה עיוותים מבניים ואז נשברו, תוך יצירת תוצרים מחמצון. הליפידים התנהגו אחרת. סימנים ספקטרליים מסוימים הראו כי קשרי הכפולה בשרשראות הפחמן הארוכות שלהם הוסטו מצורה מבנית אחת לאחרת ולאחר מכן נעלמו, מה שמשקף תהליך איטי יותר שבו שמני העור מחמצנים ומתפרקים בהדרגה על פני שבועות.

מה השינויים חושפים לגבי בלאי מולקולרי

על‑ידי מעקב אחר מספר תכונות ראמן בו‑זמנית הצוות הרכיב ציר זמן של "בלאי וליקוי" מולקולרי בתוך כל טביעת אצבע. בשלבים המוקדמים, מספר הקשרים הריאקטיביים הכללי בליפידים השתנה במעט, אף שהתרחשו כמה ארגונים עדינים. סביב היום ה‑40, החתימות הכימיות של קשרים בלתי רוויים אלה ירדו בחדות, מה שמצביע על חמצון עז יותר. באותו הזמן הופיעו פסגות חלשות אך משמעותיות המשויכות לשבירת קבוצות ראש בליפידים, מה שמרמז על הידרוליזה מתמשכת – תהליך שבו שומנים נחתכים לחתיכות קטנות יותר. ביחד עם נתוני הפיגמנטים, זה יצר תמונה רב‑שכבתית: קווי הרכס הגלויים עשויים להיראות דומים, אך הכימיה הנסתרת שמתחתיהן מזדקנת באופן צפוי, אם כי תלוי באדם.

מה זה יכול значить לחקירות פשע

במלים פשוטות, המחקר מראה כי חשיפת טביעת אצבע לאור מסוג מסוים יכולה לחשוף עד כמה הכימיה הפנימית שלה הזדקנה, כאשר פיגמנטי הקרוטנואידים דועכים במהירות ושומני העור עוברים שינוי איטי יותר על פני חודשים. דפוס זה, עקרונית, יכול להפוך לסוג של שעון כימי שיעזור לאמוד מתי הושארה טביעת האצבע. עם זאת, ההבדלים הגדולים בין התורמים, ועובדת היות העבודה מבוססת על שלושה מתנדבים בלבד בתנאים מעבדתיים אידיאליים, משמעותם שטרם ניתן להשתמש בשיטה בבית המשפט. במקום זאת, המחקר מהווה הוכחת עיקרון: הוא ממחיש ששיטות אופטיות לא‑הורסות יכולות לעקוב אחרי שינויים תלויי‑זמן בשיירי טביעת אצבע, ומניח את היסודות למחקרים רחבים יותר שעשויים יום אחד לאפשר לחוקרים לא רק לזהות מי השאיר את הטביעה, אלא גם בקירוב מתי היא הונחה.

ציטוט: 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

מילות מפתח: הזדקנות טביעת אצבע, ספקטרוסקופיה פורנזית, ניתוח ראמן, קרוטנואידים ושומנים, ראיות מזירת פשע