CH648743A5 - Mittel zur herstellung einer bildlichen darstellung der verteilung der durch die schweissdruesen abgesonderten feuchtigkeit auf der haut. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel zur Herstellung einer bildlichen Darstellung der Verteilung der durch die Schweissdrüsen abgesonderten Feuchtigkeit auf der Haut, wobei ein Dermatoglyph, d.h. eine bildliche Darstel-s lung, erzeugt wird, die direkt proportional der von den Drüsen abgegebenen Schweissmenge ist. Die vorliegende Erfindung ergibt ein zweckmässiges, preisgünstiges Mittel zur Herstellung von Dermatoglyphen mit hohem Kontrast, grosser Klarheit und Auflösung der Hautporen mit Hilfe ei-lo ner Stärke-Jod-Reaktion auf einem sensibilisierten Träger.

Auf dem Gebiet der klinischen Tests ist die Aufzeichnung der Schweissdrüsenaktivität zur quantitativen und qualitativen Messung der von den Drüsen abgegebenen Schweissmenge vorgeschlagen worden. Die Ergebnisse dieser 15 Aufzeichnungen stellen ein wertvolles diagnostisches Hilfsmittel dar, das zum Nachweis pathologischer Zustände im Körper und zur Feststellung verschiedener Krankheiten herangezogen werden kann. Als Beispiele seien genannt: «Der-matoglyphics of Congenital Abnormalities Without Chro-20 mosomal Aberrations» («Dermatoglyphische Darstellung angeborener Abnormalitäten ohne Chromosomenveränderungen») von H. Shiono und J. Kadowaki in der Zeitschrift «Clinical Pediatrics», 14:1003-1013,1975, und «The Value of Ninhydrine Perspiration Test According to Moberg for 25 Diagnosis of Retroperitoneal Lymph-Node Malignomas» («Der Wert des Mobergschen Ninhydrin-Perspirationstests für die Diagnose bösartiger retroperitonealer Lymphknotengeschwülste») von H. Kruger und M. Luning in der Zeitschrift «Rd. Diagn., 4: 609-614. Dermatoglyphen werden 30 ferner zur Identifikation von Personen und in der forensischen Medizin verwendet.

Die Analyse von Dermatoglyphen ist in ihren verschiedenen Ausführungsformen an sich bekannt. Der Anwender trifft jedoch auf zahlreiche Schwierigkeiten bei der Erzeu-35 gung von Hautbildern, die eine klare, gut aufgelöste, dauernde Aufzeichnung der Hautoberfläche, der Porenstruktur und der Aktivität der Schweissdrüsen liefern sollen. Es ist verschiedentlich versucht worden, solche Aufzeichnungen zu schaffen. Dabei mussten jedoch möglicherweise schädliche 40 oder giftige Chemikalien verwendet werden, die aufzuzeichnende Hautoberfläche musste zumindest vorübergehend verfärbt werden, oder die Aufzeichnungen waren langsam und zeitraubend. Wegen ihrer geringen Empfindlichkeit mussten bei bekannten Aufzeichnungen die Untersuchungspersonen 45 verhältnismässig hohen Umgebungstemperaturen ausgesetzt werden oder hatten physische Leistungen zu erbringen, um anormal starke Schweissabsonderung hervorzurufen.

Die vorliegende Erfindung überwindet die oben angeführten Mängel der Aufzeichnung und ergibt ein verbesser-50 tes Mittel zur Aufzeichnung der Schweissdrüsenaktivität, wobei eine genaue, klare bildliche Darstellung der Schweissdrüsenaktivität erhalten wird.

Dieses Mittel ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

55 Ein Dermatoglyph entsteht sofort, wobei sich eine dunkle Stärke-Jod-Komplexverbindung nur in den Gebieten bildet, in denen auch nur eine Spur von Hautschwitzen auftritt. Der hierbei entstehende Dermatoglyph ergibt eine graphische Messung der Schweissdrüsenaktivität und eine bildliche 60 Identifikation der Porenstruktur und der Porenverteilung.

Bei einer geringfügigen Abänderung des Mittels ermöglicht die vorliegende Erfindung auch die Abnahme von Fingerabdrücken ohne einen Farbstoff. Hierbei wird ein sensi-65 bilisierter Überzug in situ auf einem Träger hergestellt. Bei dieser Ausführungsform wird zweckmässigerweise einige Feuchtigkeit in die auf die Haut aufzubringende Jodid-Lösung eingebracht, so dass das Fingerabdruckverfahren

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verhältnismässig unabhängig von der Aktivität der Schweissdrüsen ist.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Figur 1 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht des Mittels zur Aufzeichnung der Schweissdrüsenaktivität gemäss vorliegender Erfindung.

Figur 2 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht eines Dermatoglyphs der Schweissdrüsenaktivität, wobei ein Bild durch Abdruck von Schweissporen geschaffen wurde.

Figur 3 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht eines anderen Mittels zur Aufzeichnung der Aktivität von Schweissdrüsen gemäss vorliegender Erfindung.

Im einzelnen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Aufzeichnungsmittel aus zwei Komponenten, nämlich 1) einem sensibilisierten Träger, z.B. einem Blattmaterial, das mit einer verhältnismässig schwach gefärbten Mischung aus Stärke und einem geeigneten Oxydationsmittel überzogen oder imprägniert wurde, und 2) einer farblosen Jodid-Lösung, die auf das aufzuzeichnende Hautgebiet aufgebracht wird.

Zwischen dem sensibilisierten Träger und dem mit dem Jodid behandelten Hautgebiet findet eine Farbreaktion statt, wenn das behandelte Hautgebiet mit dem Träger in Berührung gebracht wird. Ein Dermatoglyph entsteht dabei sofort. Auf dem Dermatoglyph bildet sich ein dunkler Stärke-Jod-Komplex nur in den Gebieten, in denen mindestens eine Spur von Schweiss auf der Haut auftrat. Das Hautbild ergibt einerseits eine graphische Messung der Schweissdrüsenaktivität und andrerseits eine bildliche Identifikation der Porenstruktur und der Porenverteilung.

Das Aufzeichnungsmittel ergab sich aus der intensiven Auswertung zahlreicher Materialien, die die folgenden gewünschten Eigenschaften haben müssen.

Oxydationsmittel.

Von der auf die Haut aufgebrachten Jodid-Lösung erhaltene lösliche Jodid-Ionen werden durch das Schwitzen der Haut an den sensibilisierten Träger überführt, an dem die Jodid-Ionen zu elementarem Jod in der folgenden Reaktion oxydiert werden:

2 J —► J2 *4~ 2e

Das Reduktionspotential für die Reduktion von Jod zu Jodid beträgt 0,535 Volt. Jede Substanz, deren Reduktionspotential diesen Wert überschreitet, kann die Jodid-Ionen zu Jod oxydieren. Es wurde jedoch festgestellt, dass vorzugsweise ein Oxydationsmittel mit einem Reduktionspotential von mehr als 1,0 verwendet werden sollte, um eine brauchbar hohe Oxydationsgeschwindigkeit zu erzielen und um die sofortige Entwicklung des Dermatoglyphen zu ergeben. Das Oxydationsmittel ist vorzugsweise eine wasserlösliche Festsubstanz, die geruchlos, farblos und im Handel erhältlich ist, um damit die Kosten der Herstellung des sensibilisierten Trägers auf vernünftigen Werten zu halten. In der folgenden Tabelle sind mehrere Oxydationsmittel in der Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze angegeben, die getestet worden sind.

Tabelle 1

Oxydationsmittel Oxydationspotential

(-)E (Volt)

Persulfat S208~2 2,0

Perjodat J04~ 1,7

Oxydationsmittel Oxydationspolcnlial

( —) E" (Voll)

Hypochlorit

ClO"

1,63-0,88°

Hypobromit

BrO~

l,59-0,7a

Bromat

Br03"

1,51-0,61"

Permanganat

Mn04

1,49

Chlorat

CIO3-

1,46-0,35"

Perchlorat cio4-

1,37-0,17"

Dichromat

Cr207-2

1,33

Jodat

JO3-

1,195-0,26a

Selenat

Se04-2

1,15

Monopersulfatab hso5-

1,44

Perborat h2bo4-

0,68"

a = veränderlich, vom pH-Wert abhängig;

b = Handelsname Oxon (Hersteller: Du Pont)

c = Perborat, das bei der folgenden Reaktion gebildet wird:

Na2B407 + 2NaOH + 4 H202 + 11H20 -> 4 NaB02 • H202 20 ■ 3H20

Stärke.

Es wurde festgestellt, dass die Intensität der Stärke-Jod-25 Komplexverbindung vom Amylosegehalt der Stärke abhängt. Gewöhnliche lösliche Stärken eignen sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung, haben jedoch einen sehr niedrigen Amylosegehalt. Es wurde festgestellt, dass andere Stärken einen höheren Amylosegehalt aufweisen und 30 deshalb für jodometrische Zwecke vorzuziehen sind.

Stärke ist ein Kohlenwasserstoff, der in den meisten Pflanzen wie Fett in Tieren gespeichert wird. Stärkekörner wurden von Reis, Mais, Kartoffeln, Weizen, Tapioca und Gemischen dieser Kornarten erhalten. 35 Das Stärkemolekül besteht aus geradlinigen Ketten aus Glucose, die von a-l,4-Glucosidbindungen (Amylose) verbunden werden, sowie aus verzweigten Ketten von Glucose-Molekülen, die wahrscheinlich durch eine a-l,6-Glucosid-bindung (Amylopektin) miteinander verbunden sind. Wegen 40 der zwei verschiedenen Typen von Ketten, nämlich lineare Ketten und verzweigte Ketten, kann das Stärkemolekül als Copolymer aus Amylose und Amylopektin aufgefasst werden.

Die Reaktion der Stärke mit dem Jod zur Erzeugung ei-45 ner stark gefärbten Substanz hängt von verschiedenen Faktoren ab, die die Intensität und den Farbton des sich bildenden Komplexes bestimmen, wie dies von R. R. Baldwin, R. S. Bear und R.E. Rundle im «Journal of the American Chemical Society (JACS)», Band 66, Seiten 111-115 (1944) im Arso tikel «The Relation of Starch-Iodine Absorption Spectra to the Structure of Starch and Starch Components» («Beziehung der Stärke-Jod-Absorptionsspektra zur Struktur der Stärke und der Stärkebestandteile») und in der Zeitschrift «Chemistry», Band 49, Nr. 5, Seiten 17-18 vom Juni 1976 im 55 Abschnitt «Research Report» («Aus der Forschung») beschrieben wurde. Zu diesen Faktoren gehören die Art der Stärke, d.h. der Anteil an Amylose oder der nicht verzweigten Komponente, und die Kettenlänge der freien (nicht verzweigten) Abschnitte der Amylopektin-Fraktion. 60 Die Farbe des Stärke-Jod-Komplexes verschiebt sich nach blau und die Intensität der Verfärbung nimmt zu, wenn die Kettenlänge der Amylose-Fraktion zunimmt oder die Länge der unverzweigten Abschnitte des Amylopektins zunimmt. Die Farbe der mit Jod verfärbten Amylose ist des-65 halb blau, während die Farbe des Amylopektins zwischen violett und rot liegt. Als Beispiel wird auf die Veröffentlichung von F. L. Bates, D. French und R. E. Rundle im «Journal of the American Chemical Society (JACS)», Band

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65, Seiten 142-148 (1943) unter dem Titel «Amylose and Amylopectin Content of Starches Determined by their lodine Complex Formation» («Gehalt an Amylose und Amylopektin von Stärken, bestimmt durch die Bildung ihres Jodkomplexes») hingewiesen.

Die meisten natürlichen Stärken bestehen aus etwa 20-25 Gewichtsprozent Amylose und 75-80 Gewichtsprozent Amylopektin. Typische Beispiele solcher Stärken sind die «PFC Com Starch» und «Confectioners Eclipse G» von A. E. Staley. Maisstärken mit hohem Amylosegehalt, z. B. die «Mira-Quik C» und «F4-369» Stärken von A. E. Staley, enthalten bis zu 55 Prozent Amylose.

Da diese Stärkesorten etwa den doppelten Amylosegehalt haben, können sie das doppelte an blauen Stärke-Jod-Komplex bezogen auf die Gewichtseinheit im Vergleich zu den üblichen Stärkesorten bilden. Man kann damit die gleiche Verfärbung mit der halben Menge an Stärke mit hohem Amylosegehalt erreichen.

Stärkesorten mit hohem Amylosegehalt sind jedoch weniger gut wasserlöslich. Sie müssen entweder unter Druck gekocht werden oder ein Ätzmittel muss zugegeben werden (oder beides muss eingesetzt werden), um diese Stärken aufzulösen und sie beim Abkühlen zum Gelieren zu bringen, es sei denn die Konzentration dieser Stärken wird verhältnismässig niedrig gehalten. Aus diesen Gründen sind Stärken mit hohem Amylosegehalt etwas schwieriger zu verwenden. In manchen Fällen kann es deshalb zweckmässiger sein, eine grössere Menge normaler Stärke als eine kleinere Menge von Stärke mit hohem Amylosegehalt zu verwenden.

Es wurden drei Verfahren entwickelt, um Stärkelösungen aus Stärkesorten mit hohem Amylosegehalt zu erhalten:

1. Stärke mit hohem Amylosegehalt wurde in kaltem Wasser bei einem verhältnismässig niedrigem pH-Wert aufgelöst. Dazu wurde im allgemeinen 2,5N NaOH-Lösung verwendet. Der pH-Wert der sich ergebenden Stärkelösung überschritt 13.

2. Stärke mit hohem Amylosegehalt wurde in Wasser einige wenige Minuten bis einige Stunden lang gekocht; der pH-Wert wurde dann durch Zugabe von NaOH erhöht, bis sich eine klare Lösung ergab. Die auf diese Weise hergestellten Stärkelösungen hatten auch einen pH-Wert grösser als 13.

3. Stärke mit hohem Amylosegehalt wurde einige Stunden lang in Wasser gekocht und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt. Es ergab sich eine gallertartige Masse, die mit einem Oxydationsmittel behandelt wurde. Dann wurde der pH-Wert auf 7 eingestellt. Das Ergebnis war eine dicke Stärkepaste, die zum Aufbringen von Überzügen verwendet wurde.

Die für normalen Laborbedarf gelieferten «löslichen» Stärkesorten sind besonders verarbeitete Materialien. Sie werden gewöhnlich in der Kälte mit Säure behandelt, um das Molekulargewicht der Stärke und die Grösse der einzelnen Körner zu reduzieren, wodurch die Wasserlöslichkeit verbessert wird. Lösliche Kartoffelstärke wird bei der Jodometrie und für die Zwecke der vorliegenden Erfindung löslichen Maisstärken vorgezogen, da die Maisstärke geringe Mengen Fett enthält, die Komplexe mit der Amylose bilden können, wodurch dann keine Farbreaktion mit dem Jod mehr stattfinden kann.

Trägersubstanz.

Acht verschiedene Papiersorten mit fehlender Nassfestigkeit bis sehr guter Nassfestigkeit wurden ausgewertet und als geeignet zur Verwendung als Trägermaterial befunden. Die Papiere sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Tabelle 2

Papier

Beschreibung

Bermerkungen

A

Potlatch 60 lb.

Plakate mit Nassfestigkeit

B

Potlatch 70 lb.

Plakate mit Nassfestigkeit

C

Potlatch 20 lb.

besonders hohe Nassfestigkeit

D

CraneType 33-91

Faksimile-Basis

E

CraneType 33-92

Faksimile-Basis

F

Kimberly Clark

411-B4-01

alkalisches Faksimile-Papier

G

Potlatch 60 wt ohne Nassfestigkeit

«Mountie Offset»

II

Abitibi, Dl057

sättigende Basis, ohne Nass

festigkeit

Es wurde ausserdem festgestellt, dass auch verhältnismässig inerte Materialien, wie Polymerfilme, Metallfolien, Gewebe und dergleichen, sich als Träger eignen.

Die Jodidlösung.

Die aufzuzeichnende Hautfläche muss zuerst mit einer Jodidlösung behandelt werden. Natriumjodid, Kalziumjodid und Kaliumjodid in Lösung erwiesen sich als hierfür geeignet. Die Lösungen können mit Lösungsmitteln wie Wasser, niedere Alkohole oder einem Gemisch dieser Flüssigkeiten hergestellt werden. Da die rasche Trocknung jedoch für die rasche Durchführung der Aufzeichnung wichtig ist, wird ein Lösungsmittel mit Methanol vorzugsweise verwendet.

Der Begriff «Stärke-Jodid-Papier» ist den meisten analytischen Chemikern bekannt, da dieses Material zum. Nachweis von Jod in Lösung verwendet wird. Bei diesen jodome-trischen Titrationen kann das Vorhandensein von Jod, das sogar in Spuren noch durch das Auftreten einer blauen Färbung nachgewiesen werden kann, den Endpunkt einer Re-dox-Reaktion anzeigen.

In der Veröffentlichung «Elementary Quantitative Ana-lysis» («Quantitative Elementaranalyse»), veröffentlicht im Verlag D. Van Nostrand Co., Inc., New York, 1948, dritte Auflage, Seiten 265 und 273, beschreiben Willard und Fur-man die Herstellung eines Stärke-Jodid-Papiers. Dazu werden Streifen von Filtrierpapier in eine Stärkelösung eingetaucht, die eine geringe Jodidsalz-Konzentration aufweist. Ihre Lösung wird erhalten durch innige Vermischung von 5 Gramm löslicher Stärke mit einer kleinen Wassermenge, sodass eine Paste entsteht, die dann 500 ml kochendem Wasser zugefügt wird. Nach der Abkühlung werden 10 Gramm Kaliumjodid zugegeben. Die Streifen des imprägnierten Filterpapiers lässt man ablaufen und vor ihrer Verwendung trocknen.

Der Zweck des Jodids ist von besonderem Interesse. Die Autoren schreiben, dass «in der Stärkelösung mindestens 1 Gramm Kaliumjodid pro 100 ml vorhanden sein sollen, um die richtige Farbe mit Jod zu erhalten, da die blaue Absorptionsverbindung sowohl Jodid als auch Jod enthält.»

Die blaue Stärke-Jod-Farbe wird einer kontinuierlichen Polyjodidkette zugeschrieben, die spiralig in einer schraubenförmigen Anordnung von Glucose-Einheiten eingeschachtelt ist. Die Polyjodidkette selbst wird als ziemlich komplizierter Stapel von Jod-(J2)-Molekülen mit dazwischen gelegenen Jodid(J~)-Ionen angesehen.

Eines der neuartigen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der Art der Lösung, die zur Behandlung der Hautoberfläche kurz vor der Aufzeichnung verwendet wird. Es handelt sich um eine einzige Lösung mit einem gelösten Stoff, der zweierlei Aufgaben hat: 1. Er ist ein Vorgänger des Jods. 2. Er ist eine Quelle von Jodid-Ionen. Das

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erfindungsgemässe Papier ist frei von Jodid, da dieses in der Gegenwart des im Papier enthaltenen Oxydationsmittels instabil sein würde. Das in der Jodometrie und der analytischen Chemie verwendete Stärke-Jodid-Papier unterscheidet sich damit wesentlich von dem erfindungsgemässen Produkt. Das jodometrische Testpapier enthält sowohl die Stärke als auch eine kleine Menge eines löslichen Jodidsalzes, jedoch kein Oxydationsmittel. Dagegen sind in der vorliegenden Erfindung Stärke und ein Oxydationsmittel doch kein Jodid-salz im Papier enthalten.

Ausserdem wird bei der Jodometrie freies Jod entweder direkt oder indirekt gebildet oder verbraucht, da in der Testlösung eine Redox-Reaktion stattfindet. Jod wird im Prüfpapier selbst nicht erzeugt, sondern entsteht ausserhalb desselben. Dagegen wird in der vorliegenden Erfindung freies Jod in dem neuartigen, überzogenen oder imprägnierten Blattmaterial durch ein starkes, im Material enthaltenes Oxydationsmittel gebildet.

Das Oxydationsmittel reagiert in situ mit den Jodid-Ionen, die an die Blattoberfläche durch die Feuchtigkeit der Schweissdrüsen befördert werden. Eine tiefblaue Farbe entsteht, und die Intensität der Färbung wird zum Glück durch das Vorhandensein sowohl von Jod als auch von Jodid im Reaktionsgebiet verstärkt.

Wie aus Figuren 1 und 2 ersichtlich, wird ein geeigneter Träger 10, z. B. Papier, Film, Folie oder ein Gewebe, mit einer schwach gefärbten, sensibilisierten Schicht 12 überzogen, so dass sich ein sensibilisierter Träger 14 ergibt. Die Schicht 12 besteht aus einem Gemisch aus Stärke und einem geeigneten Oxydationsmittel. Natürlich kann die sensibilisierte Schicht 12 ein geeignetes Bindemittel oder einen Klebstoff enthalten. Da aber Stärke selbst häufig als Bindemittel verwendet wird, braucht kein zusätzliches Matrixmaterial eingesetzt zu werden.

In Figur 1 ist der mit einer farblosen Jodidlösung 18 behandelte menschliche Daumen 16 bei der Aufzeichnung dargestellt. Die schematisch dargestellten Schweissdrüsen 20 verdeutlichen das normale Ausschwitzen von Schweisströpf-chen 22. Wenn das behandelte Hautgebiet 18 auf den sensibilisierten Träger 14 gedrückt wird, wird ein Bild durch den dunklen, aus der Stärke-Jod-Reaktion stammenden Komplex 24 gebildet. Wie aus Figur 2 ersichtlich, erscheint die Komplexverbindung 24 nur in den Gebieten, in denen die Ausschwitzungen 22 der Haut die löslichen Jodid-Ionen der Lösung vom behandelten Hautgebiet an die sensibilisierte Schicht 12 übertragen. In den Gebieten des sensibilisierten Trägers, in denen keine Übertragung stattfindet, bleibt der Träger weiss oder schwach gefärbt.

Figur 3 zeigt eine andere Struktur eines sensibilisierten Trägers 26, wobei ein Trägermaterial 28, z.B. schweres Papier oder ein Gewebe, mit einer Stärke-Jodierungsmittel-Mischung 30 imprägniert ist.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein geeignetes Trägerpapier mit einer wässrigen Lösung überzogen, die zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent einer Stärke mit hohem Amylosegehalt, z.B. Kartoffelstärke, «ira-QuikC» Maisstärke (von der Firma A.E. Staley Mfg. Company) oder eine andere geeignete Stärke, sowie zwischen 2 und 10 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen Oxydationsmittels, z. B. Natrium- oder Kalium-Persulfat, enthält.

Bei der Herstellung der Mischung für den Überzug wird die Stärke vorzugsweise als erstes aufgelöst. Zweckmässig ist es, die Stärke mit einer kleinen Menge kalten Wassers zu vermischen, den Brei dann auf die richtige Konzentration zu verdünnen und dann genügend Alkali, z.B. NaOH, unter Rühren zuzufügen, bis sich eine klare Lösung mit einem pH-Wert grösser als 12 ergibt. Andere Verfahren zur Auflösung von Stärken sind an sich bekannt und reichen vom einfachen Erhitzen während einiger Minuten bis zum Kochen während längerer Zeit unter erhöhtem Druck, um eine klare Lösung herzustellen.

Die Stärkelösung wird dann unter 75 °C und zweckmässigerweise auf etwa 25-30 °C abgekühlt, um die Oxydation der Stärke bei der folgenden Zufügung des Oxydationsmittels zur Lösung zu verhindern. Es wird angenommen, dass die Oxydationsreaktion bei höheren Temperaturen unter den zahlreichen benachbarten Dihydroxy-Gruppen im Stärkemolekül stattfindet.

Natrium- und Kalium-Persulfat-Salze werden vorzugsweise als Oxydationsmittel in der Erfindung verwendet, da diese Salze ein sehr hohes Reduktionspotential (E° = 2,0) haben, einen weissen oder fast weissen Überzug ergeben, und als Reduktionsprodukt ein völlig unschädliches Sulfatsalz liefern:

S2O8 2 + 2J —>J2-Ì-2SO4. 2

Andere Kalium- und Natriumsalze, z. B. Perjodate, Hy-pochlorite, Hypobromate und dergleichen (siehe Tabelle 1) geben im Rahmen der vorliegenden Erfindung aus verschiedenen Gründen nicht die gleichen guten Ergebnisse. Beispielsweise haben diese Salze eine schädliche Wirkung auf die Lagerfähigkeit des sensibilisierten Trägers, den Kontrast, oder die Einzelheiten des mit ihnen erhaltenen Hautbilds. Daneben erwiesen sich für die Zwecke der Erfindung Oxydationsmittel wie Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat, Na-triumjodat, Natriumbromat, Natriumchlorat und Gemische davon als geeignet.

Die gekühlte Lösung kann auf den Träger mit einem der bekannten Überzugsverfahren aufgebracht werden, z. B. mit einem drahtumwickelten Stab, einer Spachtel, einer Walze, durch Eintauchen, Besprühen, Bepinseln und dergleichen. Das Gewicht des nassen Überzugs sollte so eingestellt werden, dass die Auflage auf dem trockenen Träger von 3,3 bis 17 g/m2 und vorzugsweise von etwa 6,6 bis 10 g/m2 reicht. Nach dem Trocknen kann der sensibilisierte Träger für die erfindungsgemässen Zwecke benutzt werden.

Auch ist es möglich, die aus Stärke und Oxydationsmittel bestehende Lösung zur Imprägnierung des Trägers statt zu dessen Beschichtung zu verwenden. Zum Imprägnieren wird ein Trägermaterial mit grösserer Absorptionsfähigkeit, z.B. ein Gewebe, Fliesspapier oder ein schweres Papier vorzugsweise verwendet. Diese Grundlagen haben gewöhnlich eine Dicke von etwa 0,06 mm bis 0,12 mm und eine Imprägnierung entsprechend 3,3-17 g/m2.

Die acht in Tabelle 2 angeführten, handelsüblichen Papiere wurden bei Versuchen mit 5%-, 7,5%-, 10%- und 15%igen Lösungen von löslicher Stärke und Kartoffelstärke, die bei 25 C mit K2S208 gesättigt worden waren, verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass der pH-Wert entscheidend für die Dauer der Verwendbarkeit und die Qualität des eingesetzten Papiers waren. Die Art des als Träger benutzten Papiers beeinflusst in merklicher Weise die Lagerfähigkeit des beschichteten Trägers.

Vor der Verwendung der Lösungen zum Beschichten oder zum Imprägnieren sollte der pH-Wert der Lösung je nach der Art des verwendeten Oxydationsmittels eingestellt werden. Im Falle von Persulfaten und Natriumjodat wurde festgestellt, dass der pH-Wert 7 oder 8 die intensivsten, stabilsten Bilder ergibt; im Falle von Natriumchlorat sollte ein pH-Wert zwischen 4 und 6 gewählt werden.

Die sich ergebende Lösung kann in der oben beschriebenen Weise verwendet werden, doch können je nach Bedarf und der zum Aufbringen der Lösung auf den Träger verwendeten Methode noch andere Reagentien, z. B. oberflächenak5

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tive Substanzen, wasserlösliche Verdickungsmittel, wie Carboxymethyl-Cellulose, Puffer oder andere Zusatzstoffe zur Einstellung der Viskosität, der Benetzbarkeit und der Glätte zugegeben werden. Die Zugabe dieser Substanzen ist an sich für das Beschichten bekannt und braucht deshalb hier nicht behandelt zu werden.

Die Beschichtungslösung sollte möglichst bald nach ihrer Herstellung und vorzugsweise innerhalb von 12 Stunden aufgebracht werden. Ein Qualitätsabfall kann in Schichten festgestellt werden, die aus länger gelagerten Lösungen hergestellt wurden.

Für die Zwecke der Erfindung kann jedes geeignete Trägermaterial verwendet werden, so z.B. Papier, Film, Folie oder Gewebe, vorausgesetzt, dass das Trägermaterial nicht mit der Stärke-Oxydationsmittel-Lösung reagiert. Es wurde in diesem Zusammenhang festgestellt, dass die Lagerfähigkeit des Papiers stark verringert ist im Falle von Papieren mit hoher Nassfestigkeit und insbesondere im Falle von Papieren, die Harnstoff- oder Melamin-Formaldehyd-Kunst-stoffe enthalten. Der genaue Grund für diese Qualitätseinbusse ist nicht bekannt, doch wird angenommen, dass die Abgabe von Formaldehyd, einem starken Reduktionsmittel, einen langsamen Verbrauch des Oxydationsmittels nach sich zieht. Wenn ein derartiges Papier schliesslich für die Dermatoglyphen verwendet wird, reicht die Oxydationsmittelmenge nicht mehr dazu aus, die in den Schweisstropfen vorhandenen Jodid-Ionen in freies Jod umzusetzen, und es ergibt sich damit nur ein schwaches Bild.

Papier mit fehlender Nassfestigkeit wird deshalb für die Zwecke der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendet. Wenn das als Träger verwendete Papier dazu neigt, sich einzurollen, kann es zweckmässig sein, die Stärke-Oxydationsmittel-Lösung auf eine Seite oder auf beide Seiten des Papierblatts aufzubringen. Ein zweiseitiger Überzug ergibt Vorteile in bezug auf das Aufrollen des Papiers und kann ausserdem vom wirtschaftlichen Standpunkt aus günstiger sein.

Zwar können Trägerpapiere mit und ohne Überzug verwendet werden, doch ist eine Papierqualität mit Überzug vorzuziehen, da sie eine bessere Bildauflösung gewährleistet.

Das mit dem erfindungsgemässen dermatographischen Verfahren aufzuzeichnende Hautgebiet muss zuerst mit der Jodid-Lösung behandelt werden. Brauchbare Ergebnisse werden erreicht mit Lösungen von Natriumjodid, Calciumjodid oder Kaliumjodid in Wasser oder einem niederen Alkohol oder einer Mischung dieser Flüssigkeiten. Da es jedoch darauf ankommt, eine rasche Trocknung durchzuführen, wird ein Lösungsmittel mit Methanol oder Äthanol vorzugsweise verwendet.

Eine Jodid-Lösung, die etwa 2 bis 25 Gewichtsprozent Natriumjodid in Methanol und vorzugsweise etwa 10 Gewichtsprozent Natriumjodid in Methanol enthält, wird zur Behandlung des zu untersuchenden Schweissdrüsengebiets verwendet. Nach etwa 10-30 Sekunden Trocknungsdauer wird die Haut an den sensibilisierten Träger angedrückt.

Eine Berührungszeit von etwa 5-120 Sekunden kann je nach Umgebungsbedingungen und der Art der gewünschten Abdrucke benutzt werden. Eine Berührungszeit von einer Minute reicht gewöhnlich zur Erzielung von Abdrucken mit guter Dichte aus.

Eine Durchsicht der folgenden Beispiele verdeutlicht die Verhältnisse.

Beispiel 1

7,5 Gewichtsprozent Kartoffelstärke wurden in 87,5 Teilen Wasser aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde auf 85 C erhitzt, um eine klare Lösung zu erhalten. Die Stärkelösung wurde dann auf 25! C abgekühlt und 5,0 Gewichtsteile Natrium-Persulfat (Na2S208) wurden der Lösung zugegeben.

Der pH-Wert der Lösung wurde durch tropfenweise Zugabe von 2N NaOH auf 8,0 eingestellt. Die Lösung wurde 5 dann als Beschichtung auf einem Blatt eines überzogenen Offset-Druckpapiers aufgebracht, das als «60-pound Moun-tie Offset Opaque» Papier der Firma Potlatch Corporation bekannt ist. Die Beschichtung wurde durchgeführt mit einem manuell nach unten gezogenen Beschichtungsstab der io mit Nr. 30 Draht umwickelt war (Mayer-Stab). Die Schicht wurde an der Luft getrocknet und wog 6,6 g/m2.

Ein Handabdruck wurde hergestellt, indem die Hand einer Person mit einer 10%-igen Lösung (Gewichtsprozent) von Natriumjodid in Methanol bestrichen wurde. Nach ei-i5 ner 20 Sekunden dauernden Trocknung wurde das Blatt mit mässigem Druck eine Minute lang angedrückt. Das sich ergebende Hautbild war dicht und gab die feinsten Details der Poren wieder.

20 Beispiel 2

Das gemäss Beispiel 1 überzogene Papier wurde 72 Stunden lang bei 60 C in einem Heizofen gehalten. Es ist anzunehmen, dass diese Alterung durch Erhitzung eine etwa sechsmonatige natürliche Alterung bei Zimmertemperatur 25 simuliert. Nach der beschleunigten 72-stündigen Alterung wurde ein Abdruck der Handfläche in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Es ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede in der Dichte des Bildes oder seiner Klarheit.

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Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit einer 5%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von «Mira-Quik C» Maisstärke statt der Kartoffelstärke wiederholt; die "Lösung 35 wurde auf einen endgültigen pH-Wert von 10,0 eingestellt. Das sich ergebende Hautbild hatte eine etwas bessere Bilddichte und Klarheit.

40 Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit einer bei 85 °C hergestellten, 2%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von Kartoffelstärke wiederholt. Kalium-Persulfat (K2S208) wurde der Stärkelösung zugegeben und der pH-Wert 7,0 45 wurde durch tropfenweise Zugabe von 2N NaOH eingestellt. Das sich ergebende Hautbild hatte hohe Dichte und enthielt feine Details der Poren.

Beispiel 5

50 Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit einer 2,5%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von «Mira Quick» Stärke mit hohem Amylosegehalt wiederholt, wobei der anfängliche pH-Wert 13 bei 25 °C betrug. Natrium-Persulfat (Na2S208) wurde als Oxydationsmittel mit einer Konzentra-55 tion von 10 Gewichtsprozent zugegeben. Ein endgültiger pH-Wert von 7,0 wurde in der Beschichtungslösung verwendet. Das sich ergebende Hautbild war dicht und enthielt feine Details der Poren.

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Beispiel 6

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt mit einer 2%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von Kartoffelstärke; die Lösung war bei etwa 80 C hergestellt worden. Als Oxydationsmittel wurden 7,5 Gewichtsprozent Natrium-Persulfat zugegeben; der endgültige pH-Wert der Lösung wurde auf 7,0 eingestellt. Das sich ergebende Hautbild war dicht und enthielt feine Details der Poren.

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Beispiel 7

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt mit einer 2%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von «Mira Quick» Stärke mit hohem Amylosegehalt; der anfängliche. pH-Wert betrug 13 und die Lösung war bei 25 °C hergestellt worden. Als Oxydationsmittel wurden 10 Gewichtsprozent Natrium-Persulfat (Na2S208) zugegeben. Der endgültige pH-Wert wurde auf 7,0 eingestellt. Das sich ergebende Hautbild war dicht und enthielt feine Details der Poren.

Beispiel 8

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt mit einer 2%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von «Mira Quick» Stärke mit hohem Amylosegehalt; der anfängliche pH-Wert betrug 13 und die Temperatur bei der Herstellung der Lösung betrug 90 C. Als Oxydationsmittel wurden 10 Gewichtsprozent Natrium-Persulfat (Na2S2Os) zugegeben. Ein endgültiger pH-Wert von 7,0 wurde erreicht. Das sich ergebende Hautbild war dicht und enthielt feine Details der Poren.

Beispiel 9

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt mit einer 5%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von «Mira Quick» Stärke mit hohem Amylosegehalt; die Lösung war bei 100 C hergestellt worden (drei Stunden Sättigungszeit). Als Oxydationsmittel wurden 5 Gewichtsprozent Natrium-Persulfat (Na2S208) zugegeben. Der endgültige pH-Wert betrug 10,0. Das sich ergebende Hautbild war gekennzeichnet durch ausgezeichnete Auflösung der Poren und anderer Einzelheiten.

Beispiel 10

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde mit einer 5%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen, bei 85 °C hergestellten Lösung von Kartoffelstärke wiederholt. Als Oxydationsmittel wurden 5 Gewichtsprozent Natrium-Persulfat zugegeben. Ein endgültiger pH-Wert von 8,0 wurde erreicht. Das sich ergebende Hautbild war dicht und enthielt feine Details der Poren.

Beispiel 11

Die Bedingungen des Beispiels 1 wurden wiederholt,

doch wurde eine bei 85 °C hergestellte, 5%-ige (Gewichtsprozent) wässrige Lösung von Kartoffelstärke verwendet. Als Oxydationsmittel wurden 7,5 Gewichtsprozent Natrium-Persulfat zugegeben. Der endgültig erreichte pH-Wert war 8,0. Das sich ergebende Hautbild war dicht und enthielt feine Details der Poren.

Beispiel 12

Die Bedingungen des Beispiels 1 wurden wiederholt mit einer bei 80 C hergestellten, 10%-igen (Gewichtsprozent) wässrigen Lösung von Kartoffelstärke. Als Oxydationsmittel wurden 5 Gewichtsprozent Natrium-Persulfat zugegeben. Der erreichte pH-Wert war 8,0. Das sich ergebende Hautbild war dicht und enthielt feine Details der Poren.

Mit geringfügigen Abänderungen lässt sich das obige Mittel zur Aufzeichnung der Schweissdrüsenaktivität auch zur Herstellung von Fingerabdrücken ohne Druckerschwärze verwenden. Eine rasch trocknende Stärke-Oxydationsmit-tel-Lösung zur Beschichtung wird dazu verwendet. Die Lösung enthält zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent Stärke, 2-20 Gewichtsprozent Oxydationsmittel, und als Rest ein geeignetes Lösungsmittel, das vorzugsweise etwas Alkohol enthält. Alkohole wie Äthanol und Methanol werden hierzu vorzugsweise verwendet, da sie ein rascheres Eindringen der Beschichtungslösung in den Träger gewährleisten. Die auf

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die Haut aufgebrachte Jodidlösung enthält 2-25 Gewichtsprozent der oben angegebenen Jodidverbindungen und ein Lösungsmittel, das vorzugsweise Wasser enthält, damit die Abnahme der Fingerabdrücke verhältnismässig unabhängig von der Schweissdrüsenaktivität vor sich gehen kann. Um eine vorzeitige Oxydation der Jodidlösung zu verhindern, können wahlweise geringe Mengen eines Anti-Oxydationsmittels zugegeben werden, so z. B. zwischen 0,5 und 5,0 Gewichtsprozent Thioharnstoff, Brenzkatechin, Natriumformaldehyd, Bisulfit oder andere geeignete, in die Jodidlösung eingearbeitete Anti-Oxydationsmittel. Die Menge des zugegebenen Anti-Oxydationsmittels soll aber nicht einen Wert überschreiten, der die schliesslich stattfindende Stärke-Jod-Reaktion verhindert oder verringert. Ausserdem kann ein schwach gefärbtes Pigment der Beschichtungsflüssigkeit aus Stärke und Oxydationsmittel in Mengen von etwa 1-10 Gewichtsprozent zugegeben werden, um den Kontrast der Beschichtungsflüssigkeit zu verbessern, wenn diese auf verhältnismässig dunkle Träger, wie z. B. Bankschecks oder andere farbige Dokumente, aufgebracht wird. Geeignete Pigmente enthalten inerte Tonerden oder es handelt sich bei ihnen um Calciumkarbonat, Zinkoxyd oder Titandioxyd.

Bei der Abnahme von Fingerabdrücken aufgrund der Stärke-Jodid-Reaktion wird die aus Stärke und Oxydationsmittel bestehende Beschichtungslösung auf einen geeigneten Träger aufgebracht und auf ihm getrocknet, sodass sich in situ ein sensibilisierter Überzug bildet. Das aufzuzeichnende Hautgebiet wird mit der wässrigen Jodidlösung angefeuchtet und mit den trockenen, sensibilisierten, beschichteten Gebiet des Trägers in Berührung gebracht, solange das Hautgebiet noch feucht ist. Ein zum Befeuchten von Briefmarken verwendeter Schwamm, ein Gewebe oder ein anderes geeignetes Mittel kann zum Aufbringen der sensibilisierten Beschichtungslösung auf den Träger und der Jodidlösung auf das Hautgebiet verwendet werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemässen Mittels zur Abnahme von Stärke-Jodid-Fingerabdrücken.

Beispiel 13

Eine Jodidlösung wurde aus Kaliumjodid und einem Gemisch aus Wasser und Glycerin zum Anfeuchten des aufzuzeichnenden Hautgebiets hergestellt. Eine Lösung aus Stärke und Oxydationsmittel wurde aus einer Mischung aus Stärke, Wasser und Kalium-Persulfat hergestellt, um damit eine in situ sensibilisierte Beschichtungsflüssigkeit auf einem Papierträger aufzubringen. Die Jodidlösung hatte die folgende Zusammensetzung: etwa 35 g Kaliumjodid, etwa 15 g Wasser und etwa 60 g Glycerin. Die Lösung wurde hergestellt durch Zugabe des Kaliumjodids zum Wasser unter Rühren und anschliessende Zugabe des Glycerins unter ständigem Rühren während etwa 10 Minuten. Die Jodidlösung wurde dann in einem geeigneten Behälter aufgehoben.

Die Lösung aus Stärke und Oxydationsmittel wurde aus etwa 5 g Kartoffelstärke, etwa 90 g Wasser und etwa 7,5 g Kalium-Persulfat hergestellt. Zunächst wurde eine geringe Wassermenge der trockenen Stärke zugegeben und mit ihr zur Herstellung einer Paste vermischt. Ein Magnetrührer und eine Heizplatte wurden zum ständigen Rühren verwendet, während der Rest des Wassers zugegeben wurde. Die Lösung wurde zum Aufkochen gebracht und dann von der Beheizung entfernt und zum Kühlen auf eine Temperatur unterhalb etwa 35 C stehen gelassen. Dann wurde das Ka-lium-Persulfat unter ständigem Rühren in etwa 10 Minuten zugegeben. Auch diese Lösung wurde dann in einem geeigneten Behälter aufgehoben.

Die Beschichtungslösung aus Stärke und dem Oxydationsmittel wurde auf die Rückseite eines Bankschecks auf7

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gebracht und auf ihm getrocknet, sodass sich eine sensibilisierte Schicht in situ ergab. Danach wurden einige Fingerspitzen mit der Jodidlösung angefeuchtet und auf das trok-kene, sensibilisierte Gebiet des Schecks aufgelegt, während sie noch feucht waren. Es ergaben sich mehrere Fingerabdrücke mit ausgezeichneter Auflösung und dem Linienmuster. Wenn die Fingerabdrücke längere Zeit der Luft ausgesetzt waren, wurden sie jedoch ziemlich dunkel.

Beispiel 14

Die Jodidlösung und die Lösung aus Stärke und dem Oxydationsmittel wurden gemäss Beispiel 13 wieder mit den dort beschriebenen Zusammensetzungen hergestellt. Die Jodidlösung wurde jedoch mit denaturiertem Alkohol (Äthanol) im Verhältnis 1:1 versetzt, sodass sich eine Jodidlösung mit etwa 16 Gewichtsprozent Kaliumjodid, 7 Gewichtsprozent Wasser, 28 Gewichtsprozent Glycerin und etwa 50 Gewichtsprozent vergälltem Alkohol ergab. Die Beschichtungslösung aus der Stärke und dem Oxydationsmittel wurde wieder auf einen Papierträger aufgebracht, wogegen die Jodidlösung auf mehrere Fingerspitzen aufgetragen wurde. Die sich ergebenden Fingerabdrücke waren sehr klar und zeigten nicht die Einbusse an Abbildungsdichte, die bei den Versuchsmustern im Beispiel 13 aufgetreten war.

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1 Blatt Zeichnungen

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Mittel zur Herstellung einer bildlichen Darstellung der Verteilung der durch die Schweissdrüsen abgesonderten Feuchtigkeit auf der Haut, gekennzeichnet durch einen trok-kenen Träger mit einer ihn für diese Darstellung zu sensibilisieren bestimmten Oberflächenschicht, die ein Gemisch aus einer Stärke und einem Oxydationsmittel enthält, und eine auf die Haut aufzubringen bestimmte Jodidlösung, die aus einer aus der Gruppe von Natriumjodid, Kalziumjodid, Kaliumjodid oder Mischungen davon gewählten Verbindung besteht.
2. 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus einem Blattmaterial besteht und die Oberflächenschicht aus Stärke und einem Oxydationsmittel gebildet ist.
3. 3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine absorbierende Grundschicht aufweist, die mit einer Mischung aus Stärke und einem Oxydationsmittel imprägniert ist.
4. 4. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung 1 bis 10 Gewichtsprozent Stärke und 2 bis 10 Gewichtsprozent des Oxydationsmittels enthält.
5. 5. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke einen Amylosegehalt von 20 bis 55 Gewichtsprozent aufweist.
6. 6. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke aus der Gruppe von Reisstärke, Maisstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke, Tapiokastärke und Gemischen davon ausgewählt ist.
7. 7. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oxydationsmittel aus der Gruppe von Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat, Natriumjodat, Natriumbromat, Natrium-chlorat und Gemischen davon ausgewählt ist.
8. 8. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger auf beiden Seiten des Blattmaterials beschichtet ist.
9. 9. Mittel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Jodidlösung 2 bis 25 Gewichtsprozent Natriumjodid in Methanol enthält.
10. 10. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jodidlösung 2 bis 25 Gewichtsprozent Kaliumjodid in Methanol enthält.
11. 11. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jodidlösung wässrig ist.
12. 12. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Jodidlösung Bestandteile von im wesentlichen folgenden Anteilen enthält: 16 Gewichtsprozent der Jo-didverbindung, 7 Gewichtsprozent Wasser, 28 Gewichtsprozent Glycerin und 50 Gewichtsprozent Alkohol.
13. 13. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Jodidlösung 2 bis 25 Gewichtsprozent der Jodidverbindung enthält.
14. 14. Verfahren zur Herstellung des Mittels nach Anspruch 1 zum Herstellen von Fingerabdrücken, dadurch gekennzeichnet, dass der trockene, sensibilisierte Träger ausgebildet wird durch Aufbringen einer sensibilisierenden Beschich-tungsflüssigkeit, die aus einer Lösung aus Stärke und einem Oxydationsmittel besteht und auf die Oberfläche des Trägers aufgebracht wird.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsflüssigkeit ein Pigment, das aus der Gruppe bestehend aus Kalziumkarbonat, Zinkoxyd, Titanoxyd und Gemischen davon ausgewählt wird, verwendet wird.