J. Sci. Res. Chula. Univ., Vol. 34, No. 2 (2009) 59
Latent Fingerprint Detection by Various Formulae of SPR
on Wet Non-Porous Surfaces
Phatwalan Kabklang1
, Suda Riengrojpitak2*
and Wiwan Suwansamrith3
1 M.Sc. Programme in Forensic Science, Faculty of Science, Mahidol University, Bangkok 10400, Thailand
2 Department of Pathobiology, Faculty of Science, Mahidol University, Bangkok 10400, Thailand
3
Central Institute of Forensic Science, Ministry of Justice, Nonthaburi 11120, Thailand
ABSTRACT: Latent fingerprints are valuable pieces of evidence that are often found when a crime has been
committed. This type of evidence is hardly visible so the application of techniques to make it more visible is
necessary. Furthermore, latent fingerprints can be found in wet environments, and these surfaces can be wet by
water from several sources that differ in their pH and particulate matter, such as rain, roadside, canal or sea
water. Small Particle Reagent (SPR) is an advantageous technique for latent fingerprint detection on wet
surfaces. In this study, surface samples were moistened by soaking in various solutions to represent water from
different sources. Eleven formulae of SPR, three (SPR I, II, III) from the published references and eight new
modified ones, were investigated to evaluate the optimal formula for latent fingerprint detection on wet nonporous
surfaces. The best quality of developed latent print was obtained from the SPR containing molybdenum
disulfide in tergitol NP-7 and choline chloride. However, on a dark surface, the best quality was obtained from a
suspension containing zinc carbonate as small particles. The soaking solutions used in this study did not affect
the effectiveness of SPR. Nevertheless, the salt solution affected the fingerprint impression.
Key words: Latent fingerprint, SPR, small particle reagent, wet-non porous surfaces
INTRODUCTION
At a crime scene, most of the information
(evidence) can be used to provide information for
evaluating what did or could not have happened and
involving whom.
Fingerprints are a type of evidence that are
often found at crime. Unique characteristics, and the
unchanged friction ridge of each individual’s skin
over their life renders the ability to use fingerprints to
identify the individual concerned.
There are two general types of fingerprint
evidence that can be found at the crime scene or on
objects related to it that is the visible and the latent
fingerprint, but they are not mutually exclusive. This
study is mainly concerned with latent prints.
Latent fingerprints are not often left in
heterogeneous or protected environments, so there is
the need to be able to detect their presence on
different surfaces and after they have undergone the
action of atmospheric agents or have been found, for
example, on objects soaking in water of different
types of impurities and sediments.
Small particle reagent (SPR) is a physical
development technique for fingerprint detection on
wet or moist surfaces.(1) There are many formulae of
SPR available nowadays but the optimal formula has
never been reported. In this study, the best SPRformula
for detecting latent fingerprints on wet nonporous
surfaces was demonstrated.
*Correspondence to:- e-mail: scsrr@mahidol.ac.th
……………………………………………………………Phatwalan Kabklang, Suda Riengrojpitak and Wiwan Suwansamrith
60 J. Sci. Res. Chula. Univ., Vol. 34, No. 2 (2009)
In fact, there are many conditions of water that
can contact with the fingerprint containing material
surfaces, such as water from rain, roadside, effluent,
canal or sea. The water from each source is quite
different in its pH, salt types and levels and
suspended particulate matter. However, the effect of
the pH or salt concentration of the soaking solution
upon the ability of each SPR to detect latent
fingerprints has never been investigated. In this
study, various types of surface samples soaked in
each different solution (tap water, weak acid, weak
base, and various concentrations of sodium chloride),
which represents water from some of the different
available sources, was used to evaluate the effect on
latent fingerprint detection by SPR.
MATERIALS AND METHODS
Eleven formulae of SPR solutions, three (SPR
I, II, III) from the references2,3) and eight new
modified ones, were prepared. Each formula was
different in its salt and particles used, such as MoS2,
Fe3O4, TiO2, ZnO and ZnCO3, so asto create different
contrasts. In addition, the proportion of particle and
detergent was also varied in order to evaluate the best
results. The fingerprints were impressed on each set
of the non-porous surface samples (glass, metal plate,
plastic and ceramic) before or after soaking in various
soaking solutions. Soaking solutions evaluated were:
acetic acid pH 5.5, NaOH pH 8.0, NaCl solutions at
10, 30, 50 and 70% (w/v), and tap water, and were
used for 30 min. All surface samples with fingerprints
were sprayed with each formula of SPR in order to
compare its effectiveness, and left until the
fingerprint developed (2- min). The fingerprints were
washed gently with distilled water, left to dry and
photographed with a digital camera. Then, they were
lifted by a tape lift, analyzed and compared.
RESULTS
When dark particles in the SPR were used, the
best quality of developed latent print on the wet
surface was obtained from SPR II for every type of
soaking solution. SPR II contains molybdenum
disulfide, tergitol NP-7 and choline chloride, with a
proportion of particles and detergent at 13.1. The
fingerprint image was nearly complete (moderate),
and had a ridge count of 12.98 (Tables 1 and 2).
Next the quality of developed latent print
obtained from SPR III (10.25) was quite similar to
that of SPR II (12.98). Nevertheless, SPR III is
suitable for latent print detection on glass surfaces;
providing a ridge count of 14.85 (Table 1).
Poor results were obtained from SPR XI,
where only a poor image with a low ridge count was
obtained 1.21 (Table 1). SPR I and VII could not be
used to develop latent fingerprints on any type of the
tested surfaces.
With respect to the use of white particles, no
moderate or better quality images were obtained, only
poor partial images. Within this the best quality was
obtained from SPR VI with a ratio of zinc carbonate
and tergitol NP-7 of 12.5 (Table 2). Moreover, SPR
VI was quite effective at developing latent
fingerprints on metal surfaces (Table 1). Poor results
were obtained from SPR IV, V, VIII, IX, X and XI,
with average ridge counts on every type of surfaces of
between 0.35 and 1.75 (Table1).
The soaking solvents such as tap water, acid,
base and salt solutions did not affect the effectiveness
of SPR suspension; but a high salt [50% and 70%
(w/v)] concentration affected the fingerprint
impression.
Latent prints on glass surfaces prior to soaking
in various solutions and after development with SPR
II are shown in Figure 1.
DISCUSSION
From this study, the best quality of developed
latent prints on wet non-porous surfaces in every type
of soaking solution was obtained from SPR II, which
contains molybdenum disulfide particles in 0.8% (v/v)
tergitol NP-7 (detergent), and 1.05% (w/v) choline
chloride, and the proportion of particles to detergent
of 13.1. The average number of ridge counts obtained
was 12.98 which is sufficient to allow identification
of a given individual from the fingerprint in a forensic
investigation, and the fingerprint image was nearly
complete (moderate, ++). When the composition of
SPR II, the best in this study, and SPR III, the best
formula in a previous study(3) were compared, it was
found that the type of particle (MoS2) and detergent
(tergitol NP-7) were similar, as were the percentages
of particles, detergent and the proportion of particle to
detergent. The main difference between these two
formulae then was the addition of 0.4% (w/v) choline
chloride to SPR II. It is plausable then that the higher
number of ridge counts in the developed latent print
obtained from SPR II (12.98) compared to those
detected with SPR III (10.25) is due to the presence of
choline chloride.
The principle of SPR is based on the reaction
between the fatty components in the traces and the
hydrophobic tails of each specific reagent. These tails
are linked to the hydrophilic heads which react with
metal salt to give a precipitate.(1) Choline chloride is
one such water soluble organic compound with a
hydrophilic cation with the chloride anion, and
a hydrophobic tail. Thus, the presence of choline
chloride in SPR II may help to enhance the
effectiveness of this formula by giving more
attachment sites between the metal salt and the
hydrophilic head based upon its polar property.
Latent Fingerprint Detection by Various Formulae of SPR on Wet Non-Porous Surfaces……………………………………...
J. Sci. Res. Chula. Univ., Vol. 1, No. 2 (2009) 61
The lowest number of ridge counts on the
developed latent prints was obtained using the SPR I
(0) and SPR VII (0) developers, and they could not be
used to detect latent fingerprints on any type of the
tested surfaces. SPR I contained 10% (w/v)
molybdenum disulfide in 0.8% (v/v) tergitol NP-7,
with a particle and detergent proportion of 10 and
0.8%, respectively, and a ratio of particle to detergent
of 12.5. SPR VII contained ferric oxide suspended
in tergitol NP-7 which could not be dissolved
completely and precipitated and so fogged the
background. Indeed, it has been reported before that
too many particles will fog the background and too
much detergent or detergent itself will degrade the
latent print.(4) Thus, the percentages of Fe3O4 particle
(10), detergent (0.8) and particle/detergent (12.5
g/ml) of SPR VII were similar to those in SPR I.
However, the quality of the SPR formula was
determined by the suitable particle and detergent
components and their appropriate concentrations in
the suspension. For example, molybdenum disulfide
and tergitol NP-7 were used as the particle and the
detergent in SPR I
เจ Sci. ทรัพยากรจุฬาฯ มหาวิทยาลัย ปี 34 หมายเลข 2 (ปี 2009) 59ตรวจหาลายนิ้วมือแฝงอยู่ โดยสูตรต่าง ๆ ของคอฟฟี่ช็อป/บนผิวเปียกไม่ใช่ PorousPhatwalan Kabklang1สุดา Riengrojpitak2 *และวิวรรณ Suwansamrith3วิทยาศาสตรมหาบัณฑิตหลักสูตรที่ 1 ในนิติเวชวิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กรุงเทพ 10400 ประเทศไทยภาค 2 ของ Pathobiology คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กรุงเทพ 10400 ประเทศไทย3กลาง สถาบันนิติเวชวิทยา กระทรวงยุติธรรม นนทบุรี 11120 ไทยบทคัดย่อ: ลายนิ้วมือแฝงอยู่เป็นหลักฐานสำคัญชิ้นที่มักพบเมื่อมีอาชญากรรมยอมรับ หลักฐานชนิดนี้จะไม่เห็นจึงประยุกต์ใช้เทคนิคเพื่อให้มองเห็นได้มากขึ้นจำเป็น นอกจากนี้ สามารถพบลายนิ้วมือแฝงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เปียก และพื้นผิวเหล่านี้สามารถเปียกน้ำโดยน้ำจากหลายแหล่งที่แตกต่างในค่า pH และเรื่องฝุ่น เช่นฝน ริมถนน คลอง หรือทะเลน้ำ เล็กอนุภาครีเอเจนต์ (คอฟฟี่ช็อป/) เป็นเทคนิคได้ประโยชน์สำหรับการตรวจหาลายนิ้วมือแฝงอยู่ในน้ำพื้นผิว ในการศึกษานี้ ตัวอย่างพื้นผิวถูก moistened โดยแช่ในโซลูชั่นต่าง ๆ เพื่อแทนน้ำแหล่งต่าง ๆ สูตรสิบเอ็ดของคอฟฟี่ช็อป/ สาม (คอฟฟี่ช็อป/ I, II, III) จากข้อมูลอ้างอิงเผยแพร่และแปดใหม่แก้ไขคน ถูกสอบสวนประเมินสูตรเหมาะสมสำหรับการตรวจหาลายนิ้วมือแฝงอยู่ในเปียก nonporousพื้นผิว พิมพ์แฝงอยู่พัฒนาคุณภาพได้รับจากคอฟฟี่ช็อป/ประกอบด้วยโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ใน tergitol NP-7 และ choline คลอไรด์ อย่างไรก็ตาม บนพื้นผิวสีเข้ม คุณภาพได้รับจากการระบบกันสะเทือนที่มีสังกะสีคาร์บอเนตเป็นอนุภาคขนาดเล็ก โซลูชั่นแบบที่ใช้ในการศึกษานี้ไม่ได้มีผลต่อประสิทธิภาพของ SPR. อย่างไรก็ตาม แก้ไขปัญหาเกลือผลประทับลายนิ้วมือคำสำคัญ: รีเอเจนต์อนุภาคขนาดเล็กลายนิ้วมือแฝงอยู่ คอฟฟี่ช็อป/, porous ผิวไม่เปียกแนะนำที่ฉากอาชญากรรม ข้อมูลส่วนใหญ่(หลักฐาน) สามารถใช้เพื่อแสดงข้อมูลประเมินอะไรไม่ได้ หรือไม่ได้เกิดขึ้น และเกี่ยวข้องกับใครชนิดของหลักฐานที่เป็นลายนิ้วมือมักพบในอาชญากรรม ลักษณะเฉพาะ และริดจ์แรงเสียดทานไม่เปลี่ยนแปลงของผิวของแต่ละบุคคลอายุของพวกเขาทำให้ความสามารถในการใช้ลายนิ้วมือเพื่อระบุบุคคลที่เกี่ยวข้องมีอยู่สองชนิดทั่วไปของลายนิ้วมือหลักฐานที่สามารถพบได้ในอาชญากรรม หรือในวัตถุที่เกี่ยวข้องกับมันนั่นคือการมองเห็นและแฝงอยู่ลายนิ้วมือ แต่พวกเขาอยู่นั่น นี้การศึกษาเป็นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพิมพ์แฝงอยู่ลายนิ้วมือแฝงอยู่จะไม่มักจะด้านซ้ายแตกต่างกัน หรือมีการป้องกันสภาพแวดล้อม ดังนั้นจึงต้องสามารถตรวจสอบสถานะของพวกเขาในพื้นผิวที่แตกต่างกันและหลัง จากพวกเขามีระดับการการกระทำของตัวแทนบรรยากาศ หรือได้พบ สำหรับตัวอย่าง วัตถุที่แช่ในน้ำแตกต่างกันชนิดของสิ่งสกปรกและตะกอนทางกายภาพเป็นอนุภาคเล็กรีเอเจนต์ (คอฟฟี่ช็อป/)development technique for fingerprint detection onwet or moist surfaces.(1) There are many formulae ofSPR available nowadays but the optimal formula hasnever been reported. In this study, the best SPRformulafor detecting latent fingerprints on wet nonporoussurfaces was demonstrated.*Correspondence to:- e-mail: scsrr@mahidol.ac.th ……………………………………………………………Phatwalan Kabklang, Suda Riengrojpitak and Wiwan Suwansamrith60 J. Sci. Res. Chula. Univ., Vol. 34, No. 2 (2009)In fact, there are many conditions of water thatcan contact with the fingerprint containing materialsurfaces, such as water from rain, roadside, effluent,canal or sea. The water from each source is quitedifferent in its pH, salt types and levels andsuspended particulate matter. However, the effect ofthe pH or salt concentration of the soaking solutionupon the ability of each SPR to detect latentfingerprints has never been investigated. In thisstudy, various types of surface samples soaked ineach different solution (tap water, weak acid, weakbase, and various concentrations of sodium chloride),which represents water from some of the differentavailable sources, was used to evaluate the effect onlatent fingerprint detection by SPR.MATERIALS AND METHODSEleven formulae of SPR solutions, three (SPRI, II, III) from the references2,3) and eight newmodified ones, were prepared. Each formula wasdifferent in its salt and particles used, such as MoS2,Fe3O4, TiO2, ZnO and ZnCO3, so asto create differentcontrasts. In addition, the proportion of particle anddetergent was also varied in order to evaluate the bestresults. The fingerprints were impressed on each setof the non-porous surface samples (glass, metal plate,plastic and ceramic) before or after soaking in varioussoaking solutions. Soaking solutions evaluated were:acetic acid pH 5.5, NaOH pH 8.0, NaCl solutions at10, 30, 50 and 70% (w/v), and tap water, and wereused for 30 min. All surface samples with fingerprintswere sprayed with each formula of SPR in order tocompare its effectiveness, and left until thefingerprint developed (2- min). The fingerprints werewashed gently with distilled water, left to dry andphotographed with a digital camera. Then, they werelifted by a tape lift, analyzed and compared.RESULTSWhen dark particles in the SPR were used, thebest quality of developed latent print on the wetsurface was obtained from SPR II for every type ofsoaking solution. SPR II contains molybdenumdisulfide, tergitol NP-7 and choline chloride, with aproportion of particles and detergent at 13.1. Thefingerprint image was nearly complete (moderate),and had a ridge count of 12.98 (Tables 1 and 2).Next the quality of developed latent printobtained from SPR III (10.25) was quite similar tothat of SPR II (12.98). Nevertheless, SPR III isเหมาะสำหรับการตรวจหาพิมพ์ที่แฝงอยู่บนพื้นผิวแก้วให้จำนวนริดจ์ 14.85 (ตาราง 1)ผลลัพธ์ที่ดีได้รับมาจากคอฟฟี่ช็อป/ XIที่มีเฉพาะรูปจน มีจำนวนต่ำริดจ์รับ 1.21 (ตาราง 1) คอฟฟี่ช็อป/ฉันและ VII ไม่สามารถใช้ในการพัฒนาลายนิ้วมือแฝงอยู่ในทุกชนิดผิวผ่านการทดสอบภายใต้การใช้อนุภาคสีขาว ไม่ภาพคุณภาพปานกลาง หรือดีกว่าได้รับ เฉพาะภาพบางส่วนที่ไม่ดี ภายในนี้ มีคุณภาพดีสุดได้รับจากคอฟฟี่ช็อป/ VI กับอัตราส่วนของสังกะสีคาร์บอเนตและ tergitol NP-7 ของ 12.5 (ตาราง 2) นอกจากนี้ คอฟฟี่ช็อป/VI ค่อนข้างมีประสิทธิภาพในการพัฒนาแฝงอยู่ลายนิ้วมือบนพื้นผิวโลหะ (ตาราง 1) ผลลัพธ์ที่ดีได้รับจากคอฟฟี่ช็อป/ IV, V, VIII, IX, X และ XIมีจำนวนเฉลี่ยริดจ์ในทุกชนิดของพื้นผิวของระหว่าง 0.35 และ 1.75 (Table1)หรือสารทำละลายแบบเช่นก๊อกน้ำ กรดพื้นฐาน และเกลือไม่มีผลต่อประสิทธิภาพการระงับคอฟฟี่ช็อป/ แต่เกลือสูง [50% และ 70%(w/v)] ความเข้มข้นผลลายนิ้วมือความประทับใจพิมพ์บนพื้นผิวแก้วก่อนแช่แฝงอยู่ในการแก้ไขปัญหาต่าง ๆ และพัฒนากับคอฟฟี่ช็อป/II จะแสดงในรูปที่ 1สนทนาจากการศึกษา พัฒนาคุณภาพพิมพ์บนพื้นผิวที่ไม่ใช่ porous เปียกทุกชนิดแฝงอยู่ของแช่โซลูชั่นได้รับจากคอฟฟี่ช็อป/ II ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคไดซัลไฟด์ molybdenum 0.8% (v/v)NP-7 (ผงซักฟอก), tergitol และ choline 1.05% (w/v)คลอไรด์ และสัดส่วนของอนุภาคกับผงซักฟอกของ 13.1 จำนวนเฉลี่ยของรับจำนวนริดจ์ถูกใช้ 12.98 ซึ่งเพียงพอที่จะให้รหัสของแต่ละคนกำหนดจากลายนิ้วมือในการทางนิติวิทยาศาสตร์ตรวจสอบ และภาพลายนิ้วมือได้เกือบสมบูรณ์ (ปานกลาง, ++) เมื่อองค์ประกอบของคอฟฟี่ช็อป/ II ดีสุดในการศึกษานี้ และคอฟฟี่ช็อป/ III ดีสุดมีการเปรียบเทียบสูตรใน study(3) ก่อนหน้านี้ ก็พบว่าชนิดของอนุภาค (MoS2) และผงซักฟอก(tergitol NP-7) ได้เหมือนกัน เป็นเปอร์เซ็นต์ได้ของอนุภาค ผงซักฟอก และสัดส่วนของอนุภาคกับผงซักฟอก ความแตกต่างหลักระหว่างสองสูตรแล้วเป็นการเพิ่ม choline 0.4% (w/v)คลอไรด์กับคอฟฟี่ช็อป/ II เป็น plausable แล้วที่สูงนับจำนวนริดจ์ในพิมพ์แฝงอยู่พัฒนารับจากคอฟฟี่ช็อป/ II (ใช้ 12.98) การเปรียบเทียบตรวจพบมีคอฟฟี่ช็อป/ III (10.25) เนื่องจากของcholine คลอไรด์หลักการของคอฟฟี่ช็อป/ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาระหว่างส่วนประกอบไขมันในสารและหาง hydrophobic ของรีเอเจนต์เฉพาะแต่ละ หางนี้เชื่อมโยงกับหัว hydrophilic ซึ่งทำปฏิกิริยากับเกลือโลหะให้เป็น precipitate (1) choline คลอไรด์เป็นหนึ่งเช่นน้ำละลายสารประกอบอินทรีย์กับการhydrophilic cation กับ anion คลอไรด์ และหาง hydrophobic ดังนั้น ก็ cholineคลอไรด์ในคอฟฟี่ช็อป/ II อาจช่วยเพิ่มการประสิทธิภาพของสูตรนี้ให้มากขึ้นเว็บไซต์แนบระหว่างเกลือโลหะและหัว hydrophilic ตามคุณสมบัติของขั้วโลก Latent Fingerprint Detection by Various Formulae of SPR on Wet Non-Porous Surfaces……………………………………...J. Sci. Res. Chula. Univ., Vol. 1, No. 2 (2009) 61The lowest number of ridge counts on thedeveloped latent prints was obtained using the SPR I(0) and SPR VII (0) developers, and they could not beused to detect latent fingerprints on any type of thetested surfaces. SPR I contained 10% (w/v)molybdenum disulfide in 0.8% (v/v) tergitol NP-7,with a particle and detergent proportion of 10 and0.8%, respectively, and a ratio of particle to detergentof 12.5. SPR VII contained ferric oxide suspendedin tergitol NP-7 which could not be dissolvedcompletely and precipitated and so fogged thebackground. Indeed, it has been reported before thattoo many particles will fog the background and toomuch detergent or detergent itself will degrade thelatent print.(4) Thus, the percentages of Fe3O4 particle(10), detergent (0.8) and particle/detergent (12.5g/ml) of SPR VII were similar to those in SPR I.However, the quality of the SPR formula wasdetermined by the suitable particle and detergentcomponents and their appropriate concentrations inthe suspension. For example, molybdenum disulfideand tergitol NP-7 were used as the particle and thedetergent in SPR I
การแปล กรุณารอสักครู่..
