Nell'ambito delle analisi forensi, l'ottimizzazione dei tempi necessari per ottenere risposte analitiche in tempo reale rappresenta uno dei principali obiettivi delle autorità competenti, le quali necessitano di conoscere rapidamente l'esito dell'analisi. I limiti delle metodiche di riferimento sono legati alla natura distruttiva del campione, ai costi rilevanti per la sua preparazione ed ai lunghi tempi di analisi. Inoltre, molte delle tecniche ufficiali sono difficili da implementare per poter effettuare analisi in situ, in quanto risultano imprescindibili gli step relativi al campionamento, trattamento e processamento del campione. Una valida alternativa è la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR), già ampiamente utilizzata nell'industria farmaceutica ed alimentare per il controllo qualità. Il presente progetto di ricerca ha come scopo lo sviluppo di una nuova piattaforma analitica miniaturizzata basata sulla spettroscopia NIR associata alla chemiometria per indagini forensi su diverse matrici complesse quali canapa, cocaina, acceleranti di fiamma, reperti di sangue ed esplosivi. I modelli chemiometrici dovranno essere in grado di predire accuratamente la purezza dei campioni interrogati, con incertezze relative simili a quelle ottenute con i metodi di riferimento. In conclusione, l'obiettivo principale è quello di mettere a punto un protocollo analitico, che non solo sia di supporto alle tecniche di primo livello, ma che possa in futuro essere inserito nelle linee guida al pari delle tecniche di conferma, in quanto dovrà rispecchiare i parametri analitici quali sensibilità riproducibilità e ripetibilità delle metodiche di riferimento.
La peculiarità dell'approccio analitico NIR portatile è quello di portare il laboratorio sul "campo". Ciò consentirebbe di effettuare acquisizioni in loco ottenendo, in tempo reale, informazioni affidabili, limitando così le analisi tradizionali, eseguite dal laboratorio forense, per un confronto di secondo livello. Nello specifico, la novità di questo approccio consiste in uno strumento ultracompatto e portatile (47 mm di diametro e 194 mm di altezza), dal peso di circa 250 g, ed interamente controllato tramite Bluetooth ad un computer portatile. La successiva elaborazione chemiometrica degli spettri acquisiti dovrà fornire dei modelli predittivi per la risposta qualitativa e quantitativa, e dovranno garantire la precisione richiesta (ad esempio: la valutazione dell'interferenza della matrice nel segnale spettroscopico). Il vantaggio principale di questo sistema compatto è la possibilità di ottenere risultati in tempo reale, dato che il tempo d'acquisizione e la risposta strumentale richiedono solo pochi secondi. Inoltre, la riduzione delle dimensioni non compromette le prestazioni dello strumento, consentendo di ottenere risultati paragonabili a quelli ottenuti in laboratorio. Il successo di questo progetto di ricerca porterebbe ad una trasformazione del ruolo del laboratorio tradizionale, che potrà essere dispensato da analisi non necessarie.