A chemically relevant artificial fingerprint material for the cross-comparison of mass spectrometry techniques

Abstract

The development of a chemically relevant artificial fingerprint material as well as a preliminary method for artificial fingerprint deposition for mass spectrometric analysis and chemical imaging is presented. The material is an emulsified combination of artificial eccrine and sebaceous components designed to mimic the chemical profile of a latent fingerprint. In order to deposit this material in a manner that resembles a latent fingerprint, an artificial fingerprint stamp, created using 3-D printing, was used. Development of this material was spurred by the inability to cross-compare mass spectrometric techniques using real fingerprint deposits because of their inherent heterogeneity. To determine how well this material mimicked the chemical composition of actual fingerprint deposits, ambient ionization mass spectrometry and secondary ion mass spectrometry techniques were used to compare the signatures of the artificial and real fingerprint deposits. Chemical imaging comparisons of the artificial fingerprints across different imaging platforms are also presented as well as a comparison using fingerprint development agents. The use of a material such as this may provide a way to compare the capabilities of different techniques in analyzing a sample as complex as a fingerprint as well as providing a method to create fingerprints with controlled amounts of exogenous material for research and technique validation purposes.

Résumé

Le développement d'un matériel d'empreinte digital artificiel chimiquement pertinent ainsi que d'une méthode préliminaire pour la déposition des empreintes digitales artificielles pour l'analyse de spectrométrie de masse et l'imagerie chimique sont présentés. Le matériel est une combinaison émulsifiée de composants eccrine et sébacé artificiels développé afin d'imiter le profil chimique d'une empreinte latente. Afin de déposer le matériel d'une façon semblable à une empreinte latente, une étampe d'empreinte digitale artificielle a été créée en utilisant une imprimante 3-D. Le développement de ce matériel est né de l'inhabilité de faire des comparaisons croisées des techniques de spectrométrie de masse en utilisant de vrais dépôts d'empreintes latentes dû à leur hétérogénéité. Pour déterminer comment le matériel imite la composition chimique des dépôts d'empreintes digitales réelles, les techniques de spectrométrie de masse d'ionisation ambiante et d'ion secondaire ont été utilisées pour comparer la signature des dépôts d'empreintes réelles et artificielles. La comparaison de l'imagerie chimique des dépôts artificiels sur différentes plateformes d'imagerie est présentée ainsi qu'une comparaison utilisant des révélateurs d'empreintes. L'utilisation d'un matériel comme celui-ci pourrait fournir une méthode pour comparer la capacité de différentes techniques pour l'analyse d'un échantillon aussi complexe que celui d'une empreinte latente ainsi que de fournir une méthode pour créer des empreintes avec une quantité limitée de matériel exogène pour la recherche et les techniques de validation.

Keywords:

• latent fingerprints
• mass spectrometry
• chemical imaging

Mots-clés:

• empreinte latente
• spectrométrie de masse
• imagerie chimique

Acknowledgements

The authors would like to thank Matthew Staymates for his work on the artificial fingerprint stamp.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This work was supported by the Science and Technology Explosives Division of the UD167SD168 Department of Homeland Security under interagency agreement HSHQDC-12-X-0024 with the National Institute of Standards and Technology.

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