人发结构与微量元素检测及相关问题探讨

郭允利

人发的微量元素分布,与健康、疾病有明显关系[1]。其测试,有重要意义。其检测,在化学方法、仪器、数据处理方面易控制。但要对一致性,实施讨论。

1 人发结构与一致性

皮脂腺分泌油脂,通过生物学动力与(超)微孔动力,扩散到发内类孔结构与发表面。发有髓腔、皮质层、表皮层。皮质层分泌色素使发有各种颜色,与特定的金属含量有关。发由大量类蛋白质、一定量的油脂、少量微量元素、少量的水分等组成。发会粘附粉尘。

1.1 微孔结构与微孔动力学 ①可将发中油脂的各种扩散行为,在数学上近似处理为,主孔洞、支孔洞、次孔洞等相连的(超)微孔动力学结构。髓油,可视为粘稠的油、水混合物。不同的温湿度下,在微孔动力学下,释放与吸收流体;②微孔动力学,与一般流体力学不同,复杂微孔结构会使释放、吸收流体的行为与一般流体情况不同;③日常室内温度,一般是2℃～35℃,发温,会在 2℃～35℃之间分布。但一些文献,清洁后干燥人发的温度,是在 60℃或 100℃左右,因微孔动力学,发含物会流出。流出物中的水与其他低熔点物会大部分挥发,但一些高熔点部位,有的流粘在发丛上,有的流粘在培养皿上,甚至有时可目视辨出;④流出物的量,与发长短、发和培养皿接触面积、干燥温度、干燥时间等有关系。

1.2 形态分类 一根发、不同部位的发、不同年龄、不同性别、其他个体差异或病态,都可能有几何差异。发截面,有椭圆(近椭圆)、圆(近圆)、弯月、异型等。大部分,是近椭圆与近圆。不同的近椭圆,其主轴、次主轴与有效系数值也有不同。实际采样时,发段的几何特征会有差异,只能借统计学原理以克服。发,有直发、弯曲、螺旋之分,发,有黑色、棕黑、棕红、淡黑、金黄、棕色、红色(其中含有异常多的铁)等颜色之分(对应不同的人种、亚种与其他),应分开处理。

1.3 鳞片结构与磨损 人发表面的细小鳞片层,会在生活中磨损[2]。发根附近的鳞片会比较规则或破损较轻。鳞片结构,会自存或吸附、粘附髓油、水、粉尘和其他化学品。

2 实验技术讨论

2.1 清洁 一些文献用丙酮、乙醇或洗洁精热水混合液清洁。①如用丙酮、乙醇清洁,就不需在 60℃ ～100℃左右烘干。丙酮、乙醇对有机物溶解的能力大,溶解下各种有机物质(与其包存物),每次、每根发的清洁后果是否一致,可用统计方法处理。在大批量快速检测时,操作费时、卫生环境差、成本较高;②如用洗洁精热水混合液,须在 60℃～100℃左右烘干,后冷却。利用人发微孔动力,对一致性产生积极作用。在大批量快速检测时,操作快捷、环境优良、成本低廉,其误差不影响诊断;③应建立不同清洁方法的等效转化系数标准。

2.2 干燥 ①如用丙酮、乙醇清洁,则可用干燥器(硅胶)辅助干燥,以去除发的一些自存水分;②如用洗洁精热水混合液,则需烘干(60℃～100℃左右)或真空干燥。巧妙利用微孔动力学,可贡献于称重一致性。

3 实验环境与采样

3.1 温差与湿度差 如不是恒温、恒湿,则有温度湿度梯度效应,在极端气候条件下会相对明显。①利用微孔结构,借用干燥器,可一定程度克服;②如用 100℃左右的烘 干技术得当,则可巧妙利用微孔动力学,贡献于称重一致性。

3.2 发冷却条件 发在烘干后,可放在干燥器中,也可暴露于空气。①在干燥器中,人发微孔平衡易控制。在取出、称重时,会暴露于空气,形成了一个与温度、湿度、发有效粘度有关的平衡,由于时间短,故易控制误差;②如 100℃左右烘干后暴露冷却,微孔结构中,形成了一个与温度、湿度、发内有效粘度有关的平衡,在降温时,平衡偏移,如控制得当,其值还是可符合某些数量级要求。

3.3 发段长度 假设都是0.5～1 cm相比,同样重量,发根数会大致差一倍左右,就可能会导致发的流出物行为差异,而导致称重差异。

4 建立一致性标准

国内的很多论文都忽略了本节内容或没有明确详细提及[3]。可用以下参数,建立综合标准化关系。

4.1 发的分类 应依照统一的标准,对应于发的人种分类、发的亚人种分类、其他发的几何形态分类、其他发的异常形态分类。对应同种族人的面部特征、四肢特征、躯干特征、体毛特征。对应性别、年龄。注意特异正常性,如发呈黑棕、棕红、棕黄或有较大的透光度差异,有的是正常,有的则是病态。

4.2 发段特征 应提供发段的大致长短与离发根的大致距离。

4.3 发的磨损度 应依照统一的标准判定并提及。

4.4 温度、湿度 缺乏恒温、恒湿条件的实验室,在极端气候条件下,应注意。

4.5 清洗方法 比如,提及,是否使用丙酮、乙醇、表面活性剂等,清洗时间、搅拌速度、洗涤温度等参数。

4.6 干燥方法 要提及干燥方法的关键参数。

4.7 研究微孔动力性质的方法 ①取发,在清洗与不清洗下,分切为 0.5、1.0、2.0、3.0 c m发段。在培养皿上,密集的分别平铺 1、2、3、4层。 在 60、80、100、120、160、180℃,分别烘干 120 min及以上,求出重量差异;②取发,在清洗与不清洗下,分切为 0.2～1.0mm发末。重复①中操作。

5 结论

应建立发的人种分类、发的亚人种分类、其他人类形态分类、其他发的形态分类、特异分类等的关系标准化。注意处理条件、发的磨损、发段分类、温度、湿度。使后人统计处理的可比误差尽可能小,并建立对应标准值。

对于临床样品的快速批量检测,有时由于化学检测方法、仪器、操作、工作环境,会有显著差异,但一般不影响诊断。如建立综合转换系数,那也可贡献于统计研究。

[1]张楠,田树华,张松林.10年人发指趾甲镉含量的光谱法测定.光谱学与光谱分析,2001,21(3)：393-396.

[2]信学雷,陈卫,李维琪.变色人发表面性质的研究及应用.电子显微学报,2000,19(3)：301-302.

[3]马威,薛莎,吴文莉,等.武汉地区不同年龄段人发微量元素正常参考值的确立.中国公共卫生,2002,18(1)：128.