ABSTRACT: Hair is present at nearly all crime scenes. Forensic analysis of hair can be used to establish a connection between a suspect and a crime scene or demonstrate the absence of such connection. Almost half of people around the world color their hair. However, there is no robust and reliable forensic approach that can be used for a confirmatory analysis of artificial colorants present on hair. A growing body of evidence suggests that surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), a modern analytical technique, can be used to detect and identify colorants present on hair. In the current work, we examined the potential of SERS in identification of more than 30 different colorants. We found that the accuracy of detection and identification of individual hair colorants is 97%, on average. We also investigated the extent to which SERS can be used to differentiate between different brands and types of colorants, as well as to identify hair color regardless of the type and brand of the colorant used to dye hair. Our results showed that individual colorants could be identified with on average 97% accuracy, whereas different brands can be predicted with nearly 100% accuracy. We also found that SERS offered nearly 100% accurate identification of the type of the colorant and on average 97.95% accurate prediction of the hair color. These results demonstrate that SERS can facilitate the forensic analysis of hair providing highly important information about the artificial colorants present on the analyzed specimens.

摘要：几乎所有犯罪现场都有头发。头发的法医分析可用于建立嫌疑人与犯罪现场之间的联系或证明不存在这种联系。世界上几乎一半的人染发。然而，没有稳健可靠的法医方法可用于对头发上存在的人工着色剂进行验证性分析。越来越多的证据表明，表面增强拉曼光谱 (SERS) 是一种现代分析技术，可用于检测和识别头发上存在的着色剂。在目前的工作中，我们检查了 SERS 在识别 30 多种不同着色剂方面的潜力。我们发现，单个染发剂的检测和识别准确率平均为 97%。我们还研究了 SERS 在多大程度上可用于区分不同品牌和类型的着色剂，以及识别头发颜色，而不管用于染发的着色剂的类型和品牌如何。我们的结果表明，单个着色剂的识别准确率平均为 97%，而不同品牌的预测准确率接近 100%。我们还发现，SERS 提供了近 100% 准确的着色剂类型识别和平均 97.95% 的头发颜色准确预测。这些结果表明，SERS 可以促进头发的法医分析，提供有关分析样本中存在的人工着色剂的非常重要的信息。以及识别头发颜色，无论用于染发的着色剂的类型和品牌如何。我们的结果表明，单个着色剂的识别准确率平均为 97%，而不同品牌的预测准确率接近 100%。我们还发现，SERS 提供了近 100% 准确的着色剂类型识别和平均 97.95% 的头发颜色准确预测。这些结果表明，SERS 可以促进头发的法医分析，提供有关分析样本中存在的人工着色剂的非常重要的信息。以及识别头发颜色，无论用于染发的着色剂的类型和品牌如何。我们的结果表明，单个着色剂的识别准确率平均为 97%，而不同品牌的预测准确率接近 100%。我们还发现，SERS 提供了近 100% 准确的着色剂类型识别和平均 97.95% 的头发颜色准确预测。这些结果表明，SERS 可以促进头发的法医分析，提供有关分析样本中存在的人工着色剂的非常重要的信息。我们还发现，SERS 提供了近 100% 准确的着色剂类型识别和平均 97.95% 的头发颜色准确预测。这些结果表明，SERS 可以促进头发的法医分析，提供有关分析样本中存在的人工着色剂的非常重要的信息。我们还发现，SERS 提供了近 100% 准确的着色剂类型识别和平均 97.95% 的头发颜色准确预测。这些结果表明，SERS 可以促进头发的法医分析，提供有关分析样本中存在的人工着色剂的非常重要的信息。