Analisi dell’invecchiamento dei residui di impronte latenti monitorando la degradazione di carotenoidi e lipidi mediante spettroscopia Raman

Perché le impronte cambiano col tempo

Le impronte digitali sono un pilastro delle indagini criminali, ma contengono più della sola mappa delle creste. Racchiudono anche minuscole tracce di oli corporei e pigmenti naturali che si degradano lentamente dopo che un dito ha toccato una superficie. Questo studio affronta una questione rilevante per tribunali e investigatori: è possibile leggere quei cambiamenti chimici per datare un’impronta e stabilire se sia stata lasciata durante un crimine o molto prima?

Osservare un’impronta senza toccarla

I ricercatori hanno impiegato una tecnica basata sulla luce, la spettroscopia Raman, per esaminare il mix chimico invisibile delle impronte “latenti” – quelle che non si vedono finché non vengono sviluppate. Gli strumenti Raman irradiano con luce colorata un punto e misurano come la luce viene diffusa, producendo una sorta di codice a barre molecolare. Qui il gruppo si è concentrato su due ingredienti principali nei residui d’impronta: i carotenoidi, pigmenti giallo‑arancioni derivanti in gran parte dalla dieta, e i lipidi, sostanze grasse provenienti dagli oli della pelle. Poiché le misure Raman sono senza contatto, lo stesso tipo di analisi potrebbe in linea di principio essere eseguito direttamente sulle impronte in scena del crimine senza danneggiarle.

Seguire l’invecchiamento delle impronte

Per monitorare come questi componenti cambiano nel tempo, gli scienziati hanno raccolto impronte da tre uomini adulti e conservato i campioni in condizioni di laboratorio attentamente controllate per 90 giorni. Hanno registrato molteplici spettri Raman da ciascuna impronta in giorni diversi, quindi hanno separato matematicamente i segnali sovrapposti per isolare i contributi dei carotenoidi e di vari tipi di lipidi. Hanno inoltre condotto un semplice esperimento dietetico con un donatore, limitando temporaneamente l’assunzione di carotenoidi, e hanno osservato un calo evidente dei segnali pigmentari seguito da un recupero, suggerendo che stile di vita e alimentazione possono lasciare una propria «impronta» chimica.

Pigmenti che svaniscono rapidamente e oli che cambiano più lentamente

Le misure hanno rivelato che i carotenoidi sono particolarmente fragili. I loro segnali sono diminuiti seguendo una classica curva di decadimento di «primo ordine», cioè la perdita è proporzionale alla quantità residua. Tuttavia la velocità è variata molto tra le persone: in un donatore i segnali dei carotenoidi sono quasi scomparsi entro 10 giorni, mentre in un altro sono rimasti rilevabili per circa 80 giorni. L’analisi dettagliata dei picchi Raman ha mostrato che le molecole di carotenoidi prima si sono ripiegate in conformazioni diverse e poi si sono spezzate, formando prodotti ossidati. I lipidi si sono comportati in modo diverso. Alcuni marcatori spettrali hanno indicato che i doppi legami nelle loro lunghe catene di carbonio hanno lentamente cambiato forma strutturale per poi essere persi, riflettendo un processo più lento in cui gli oli della pelle vengono progressivamente ossidati e degradati nel corso di settimane.

Cosa rivelano i cambiamenti sull’usura molecolare

Monitorando contemporaneamente diverse caratteristiche Raman, il team ha ricostruito una linea temporale dell’«usura» molecolare all’interno di ciascuna impronta. Nelle fasi iniziali, il numero complessivo di legami reattivi nei lipidi cambiava solo lievemente, pur con alcune sottili riorganizzazioni. Intorno ai 40 giorni, le firme chimiche di questi legami insaturi sono diminuite bruscamente, segnalando un’ossidazione più intensa. Contemporaneamente, bande deboli ma indicative associate alla rottura di legami nei gruppi testa dei lipidi accennavano a un’idrolisi in corso – un processo in cui i grassi vengono scissi in pezzi più piccoli. Insieme ai dati sui pigmenti, questo ha fornito un quadro stratificato: le linee visibili delle creste possono apparire simili, ma la chimica nascosta sotto di esse invecchia in modo prevedibile, seppur dipendente dalla persona.

Cosa potrebbe significare per le indagini

In termini semplici, lo studio mostra che illuminando nel modo giusto un’impronta è possibile rivelare come la sua chimica interna si è invecchiata, con i pigmenti carotenoidi che svaniscono rapidamente e gli oli della pelle che si trasformano più lentamente nel corso di mesi. Quel pattern, in principio, potrebbe essere trasformato in una sorta di orologio chimico per stimare quando l’impronta è stata lasciata. Tuttavia, le marcate differenze tra i donatori e il fatto che questo lavoro sia stato condotto su soli tre volontari in condizioni di laboratorio ideali significano che non è ancora pronto per essere utilizzato in tribunale. Piuttosto, questa ricerca è una prova di principio: dimostra che metodi ottici non distruttivi possono seguire cambiamenti dipendenti dal tempo nei residui d’impronta, gettando le basi per studi più ampi che un giorno potrebbero permettere agli investigatori di dire non solo a chi appartiene un’impronta, ma approssimativamente quando è stata lasciata.

Citazione: 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

Parole chiave: invecchiamento delle impronte, spettroscopia forense, analisi Raman, carotenoidi e lipidi, prove della scena del crimine