毛發(fā)檢測(cè)在毒物分析、法醫(yī)鑒定里用得很廣。相比血液、尿液，它能反映更長(zhǎng)時(shí)間的暴露信息，樣本也更穩(wěn)定。一根幾厘米長(zhǎng)的毛發(fā)，可能藏著數(shù)月的用藥或接觸記錄。但有一個(gè)繞不開(kāi)的問(wèn)題：毛發(fā)韌性太強(qiáng)，前處理不好，后續(xù)檢測(cè)就很難準(zhǔn)。

最近我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做了一批毛發(fā)研磨實(shí)驗(yàn)，用一臺(tái)冷凍研磨儀把長(zhǎng)發(fā)纖維處理成均勻粉末。整個(gè)過(guò)程下來(lái)，感受是方法對(duì)了，前處理其實(shí)沒(méi)那么難。

為什么要換思路？

毛發(fā)主要成分是角蛋白，纖維結(jié)構(gòu)堅(jiān)韌，彈性還好。傳統(tǒng)做法是手工剪碎，再用普通研磨設(shè)備處理。聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，實(shí)際動(dòng)手才知道問(wèn)題在哪。

1. 剪不均勻。手工剪出來(lái)的毛發(fā)長(zhǎng)短不一，顆粒差異大，后續(xù)提取時(shí)溶出效率不穩(wěn)定。有的樣本可能已經(jīng)磨碎，有的還是長(zhǎng)纖維，結(jié)果波動(dòng)很難避免。

2. 容易升溫。常規(guī)研磨機(jī)沒(méi)有溫控，摩擦生熱會(huì)讓樣品變性，也可能造成纏繞成團(tuán)。溫度一高，目標(biāo)成分的穩(wěn)定性也會(huì)受影響。

3. 樣品研磨效率低。一批樣本做下來(lái)，時(shí)間全耗在前處理上，批量實(shí)驗(yàn)很難展開(kāi)。實(shí)驗(yàn)室人力有限時(shí)，這個(gè)問(wèn)題會(huì)更突出。

低溫研磨的思路正好反過(guò)來(lái)：把樣品快速降到低溫，角蛋白從韌變脆，研磨珠撞擊時(shí)更容易破碎。這也是為什么越來(lái)越多實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始把冷凍研磨引入毛發(fā)樣本處理。

實(shí)驗(yàn)操作并不復(fù)雜

這次實(shí)驗(yàn)用的是上海JXFSTPRP-CL冷凍研磨儀，配套適配器和氧化鋯珠。

冷凍研磨儀對(duì)毛發(fā)樣本前處理的研磨操作步驟如下：

1. 先把毛發(fā)剪成小段，連同研磨珠和試劑一起裝入研磨管。注意，樣品加珠子總體積不要超過(guò)研磨管的三分之二。

2. 然后將研磨管放入適配器，固定好后放進(jìn)儀器。

3. 啟動(dòng)儀器，設(shè)置儀器運(yùn)行的研磨時(shí)間、間歇時(shí)間、循環(huán)次數(shù)、頻率等參數(shù)。低溫環(huán)境下運(yùn)行，摩擦升溫的影響被降到最低。

4. 程序結(jié)束后取出樣品，即可進(jìn)入后續(xù)檢測(cè)環(huán)節(jié)。

實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：

1. 樣品量不能貪多。研磨管裝得過(guò)滿，研磨珠的運(yùn)動(dòng)空間受限，反而磨不細(xì)。控制在三分之二以內(nèi)，是最穩(wěn)妥的。

2. 毛發(fā)一定要剪短。如果直接放長(zhǎng)毛發(fā)進(jìn)去，容易纏在管壁和珠子上，造成研磨死角。

3. 韌性特別強(qiáng)的樣品，可以先把適配器或研磨管放入液氮中預(yù)冷。低溫下角蛋白變脆，更容易破碎成細(xì)粉。

冷凍研磨儀對(duì)毛發(fā)樣本前處理研磨的實(shí)驗(yàn)效果圖：

研磨前是成束的毛發(fā)纖維，又長(zhǎng)又韌，直接處理很費(fèi)勁。研磨后樣品變成細(xì)膩的粉末狀，分散在溶液中，沒(méi)有明顯結(jié)塊。同一批12個(gè)通道，狀態(tài)一致性不錯(cuò)，后續(xù)提取結(jié)果也更穩(wěn)定。從剪樣到出粉，整個(gè)過(guò)程控制在十分鐘左右，比之前手工加常溫研磨的方式省時(shí)不少。同一套參數(shù)能反復(fù)調(diào)用，不同批次之間的結(jié)果波動(dòng)也會(huì)小一些。

毛發(fā)樣本前處理，核心訴求是把堅(jiān)韌纖維變成均勻細(xì)粉，同時(shí)保證效率和重復(fù)性。上海凈信JXFSTPRP-CL冷凍研磨儀通過(guò)低溫研磨加高通量設(shè)計(jì)，比較好地解決了這幾個(gè)問(wèn)題。

12個(gè)樣品獨(dú)立處理，減少交叉污染風(fēng)險(xiǎn)；20組程序可設(shè)，便于建立標(biāo)準(zhǔn)化流程。對(duì)需要批量處理毛發(fā)樣本的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，這套方案是值得一試的。類(lèi)似的思路也可以用于指甲、骨骼等堅(jiān)韌生物樣本的前處理。