【仪表网 研发快讯】指纹因其唯一性和永久性，是法医调查中身份识别的关键物证。然而，犯罪现场的指纹通常为肉眼不可见的潜指纹，如何提升潜指纹的可视化显现效果对于维护社会安全、解决犯罪、确保司法公正等方面至关重要，也是刑侦检测中的核心挑战。
上转换纳米颗粒(UCNPs)凭借高对比度、强抗干扰性、操作简便及易于功能化等优势，在潜指纹显现领域应用广泛。然而，传统UCNPs主要通过非特异性作用与指纹分泌物结合，且其易与客体表面丰富的官能团发生作用，导致指纹脊线与沟壑间的光学对比度降低，影响可视化显现效果。因此，如何实现UCNPs与指纹分泌物之间的特异性相互作用是提升潜指纹显现效果的关键。
针对上述问题，中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队创新性地设计了一种吡啶锌配合物修饰的NaYF4:Yb/Er上转换纳米颗粒(ZnB-UCNPs)，该材料可与潜指纹分泌物中的油酸发生特异性配位作用，选择性地富集于指纹脊线区域，显著提升脊线与沟壑的对比度，从而实现了汗孔等潜指纹三级特征的高对比度显现。利用高分辨质谱、红外光谱等实验揭示了ZnB-UCNPs中Zn2+与指纹分泌物中的油酸形成特异性配位作用是潜指纹成像分辨率提升的内在原因，证实了功能化设计策略的可行性。设计合成的ZnB-UCNPs对潜指纹具有双模可视化显现特性，可实现蓝色荧光或绿色上转换发光下三级指纹细节特征的显现，其可视化信噪比高达8.75，远优于商业化荧光粉末(6.37)。重要的是，该材料对潜指纹的显现效果不受客体材质及形状、潜指纹供体差异、背景颜色或荧光、水渍、胶带、血迹等复杂干扰物等因素影响。此外，ZnB-UCNPs对放置长达70天的老化潜指纹，仍能清晰显现潜指纹的细节特征。与目前发表的潜指纹荧光可视化显现文献中的材料相比，该材料在指纹细节特征、适用客体材质种类方面具有明显优势。本研究提出的吡啶锌配合物功能化上转换纳米颗粒提升潜指纹双模可视化显现能力策略，为潜指纹显现材料的设计提供了思路，也为刑事侦查和个人身份识别技术带来了重要突破。
相关成果以“NaYF4Upconversion Nanoparticles Coated with Zinc Bzimpy for High-Resolution Dual-Mode Visualization of Latent Fingerprints”为题发表于ACS Applied Nano Materials，中国科学院新疆理化技术研究所博士研究生朱晓丹为第一作者，导师祖佰祎研究员为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、新疆自然科学基金、天山创新团队项目、中国科学院青年创新促进会等项目支持。
图：吡啶锌配合物功能化上转换纳米颗粒ZnB-UCNPs实现潜指纹的双模可视化显现
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