Håranalyse

Et menneskehår under mikroskopet
(detalj: 600 × 400 µm²)

Håranalyse , også kalt håranalyse , er navnet på en kjemisk analyse av en hårprøve . Håret fungerer som en lett tilgjengelig biomonitor der mange eksogene forbindelser lagres i betydelig høyere konsentrasjoner enn i andre organer. Uttrykket håranalyse i seg selv gir ingen informasjon om analysemetoden som til slutt brukes.

Håranalyse er spesielt egnet i rettsmedisinske toksikologi og økotoksikologi for å utføre en retrospektiv analyse av absorpsjonen av forskjellige kjemiske elementer og organiske forbindelser av en person over en periode på flere måneder.

I tillegg brukes håranalyse, noen ganger under begreper som "hårmineralanalyse" eller "bioresonanshåranalyse" eller "radionisk håranalyse", som en alternativ medisin for forskjellige diagnostiske bruksområder. Disse formene for bruk av håranalyse blir i stor grad avvist av vitenskapelig basert medisin .

Oppbevaring av eksogene stoffer i håret

Skjematisk struktur av et kroppshår.
1) hår 2) hudoverflaten 3) sebum 4) hårsekker 5)  talgkjertel 

Menneske- og dyrehår lagrer et stort antall eksogene stoffer, stort sett uendret i strukturen. Formen for anvendelse ( oral , nasal , intravenøs eller inhalative ) spiller ingen rolle. Når stoffene er absorbert, når de også kroppshåret via blodstrømmen , som er koblet til blodårene via hårpapiller . De raskt voksende, ofte delende cellene har høyere metabolisme enn normale kroppsceller. De tar derfor opp flere næringsstoffer, men også eksogene stoffer. Hårvekst begynner i hårsekken som ligger noen millimeter under overflaten av huden . De horndannende cellene buntes og keratineres til keratinfibre . De vandrer oppover og danner hårakselen som skyver seg mot overflaten av huden i follikkelen. Overflaten på huden nås etter en til to uker. I løpet av hårvekstfasen lagres også noen av de eksogene stoffene i blodet i håret. Når håret vokser i lengde, kommer disse stoffene ut gjennom overflaten av huden. Håret på hodet vokser i gjennomsnitt 10 mm per måned. Ved å analysere individuelle hårseksjoner fra hårspissen til hårroten, kan en tidsmessig analyse av absorpsjonen av de eksogene forbindelsene utføres. I prinsippet er dette også mulig med historiske hårprøver.

Stoffene som er lagret i håret, kan ikke fjernes helt selv ved vask, farging eller andre behandlinger. Gitt den høye følsomheten til undersøkelsesmetodene som er brukt, er de gjenværende mengdene fortsatt tilstrekkelige, for eksempel for å bevise at narkotika er tatt. Imidlertid er den muligens veldig forskjellige forbehandlingen av hår problematisk når man kvantifiserer elementer, for eksempel sporstoffer .

Analytics

ICP-MS-enhet
GC-MS-enhet

Forskjellige metoder fra sporeanalyse kan brukes som analysemetoder , som velges avhengig av hvilket element eller forbindelse det er søkt om. Hvis for eksempel kjemiske elementer som tungmetaller skal analyseres, brukes massespektrometri med induktivt koblet plasma (ICP-MS) eller ICP-OES , eller sjeldnere nøytronaktiveringsanalyse . Ved hjelp av laserablasjon og påfølgende ICP-MS kan en elementanalyse utføres i seksjoner på bare ett hår.

Væskekromatografi med massespektrometri-kobling (LC-MS eller LC-MS / MS) og gasskromatografi med massespektrometri-kobling (GC-MS eller GC-MS / MS) brukes vanligvis til å analysere kjemiske forbindelser, slik som narkotika . Radioimmunoassays ble ofte brukt tidligere .

Noen stoffer blir analysert i form av deres metabolske produkter ( metabolitter ). For eksempel metaboliseres heroin i kroppen først til 6-monoacetylmorfin (6-MAM) og deretter til morfin etter injeksjon . En stor del av den absorberte heroinen utskilles som morfin eller glukuronidisert morfin etter flere timer . En liten del av morfin og 6-MAM er også lagret i hårstrukturen. Imidlertid metaboliseres kodeinet i noen legemidler - som hostesirup - delvis til morfin, slik at en bestemmelse som bare vil omfatte morfin ikke gir noen bevis for bruk av heroin. Derfor bestemmes også det ikke-metaboliserte kodeinet i håret i heroinanalysen. Et morfin / kodein-forhold på 2: 1 anses å være heroinmisbruk. Hvis den målte morfin-konsentrasjonen er under 1 ng / mg (= 1 ppm ), kreves et forhold på 5: 1. Hvis 6-MAM påvises i hårprøven i en konsentrasjon større enn 0,5 ng / g, antas heroinforbruk, siden 6-MAM ikke er en metabolitt av kodein. Generelt må visse grenseverdier overskrides for en analyt, og ofte må metabolittene også oppdages, slik at hårprøven kan vurderes som positiv.

Prøveforberedelse

Elementanalyse

Når man analyserer kjemiske elementer, er det ofte ikke nødvendig med noen spesielle preparater. Nøytronaktiveringsanalysen fungerer for eksempel uten å ødelegge prøven. Laserablasjon kan til og med brukes til å analysere individuelle hårseksjoner.

Narkotikaanalyse

Hårprøvene som brukes til en rettsmedisinsk undersøkelse tas fortrinnsvis som en streng fra baksiden av hodet . I denne hårregionen er hårveksten spesielt vanlig. I prinsippet kan kjønnshår , armhule , skjegg , bryst og annet kroppshår også brukes. Den fjernede hårstrengen er noen mm i diameter . Cirka 30 til 50 mg hår er tilstrekkelig for at hver del av håret skal analyseres. Med en segmentvis segmentanalyse av håret, kan type og frekvens av medikamentforbruk analyseres via hårseksjonene (“narkotikakarriere”). Etter å ha tatt hårprøven, er den klargjort for påfølgende analyse i en spesiell ekstraksjonsprosess. For eksempel blir håret først malt i en kvern og deretter oppløst i en syre før det kan analyseres. Noen av ingrediensene som skal analyseres ekstraheres fra håret med metanol .

applikasjoner

Den mest kjente og vanligste anvendelsen av håranalyse er påvisning av vanedannende stoffer og medisiner i rettsmedisin . Mens mange medikamenter, legemidler og dopingmidler ofte ikke lenger kan påvises i blod og urin etter dager, er et stort antall av disse stoffene innebygd i det voksende håret og kan dermed fortsatt påvises etter måneder. Disse aktive ingrediensene kan ikke fjernes ved vanlig hårvask eller andre konvensjonelle hårbehandlingsmetoder. I tillegg til stoffer som cannabis , kokain , ecstasy eller heroin , kan også dopingmidler som forskjellige anabole steroider og nandrolon påvises. Selv langvarig alkoholmisbruk eller alkoholisme kan oppdages via metabolitten etylglukuronid (ETG).

For analysen av DNA , for eksempel for en foreldrerapport ("farskapstest"), derimot, er bare hår med hårrøtter egnet , siden bare der celler med analytisk brukbart materiale er inneholdt.

Kjente applikasjonseksempler

Napoleon

Ved å analysere håret til mannen fra Tisenjoch - bedre kjent som "Ötzi" - ble det funnet at han hovedsakelig var vegetarianer.

I 1961 ble en Napoleon- hårprøve undersøkt ved hjelp av nøytronaktiveringsanalyse. Det ble vist at han gradvis hadde absorbert arsen . Segmentanalysen av en 130 mm lang streng bestemte også at han hadde tatt opp arsen intermitterende i løpet av en ettårsfase. I tillegg kan de omtrentlige tidene rekonstrueres. Om det er forsettlig forgiftning eller levekårene på St. Helena er fortsatt kontroversielt i dag.

Resultatet av en håranalyse publisert av Christoph Daum 20. oktober 2000 , som han selv bestilte fra Institutt for rettsmedisin ved Universitetet i Köln , førte deretter til oppsigelse uten varsel som klubbtrener og til oppløsningen av en som var stengt 1. juni 2001 Kontrakt som landstrener i DFB .

Håranalysetilbud fra kommersielle leverandører

Ulike klinisk-kjemiske laboratorier, (miljø) apotek , helsekostbutikker , alternative utøvere og kommersielle håranalyseinstitutter tilbyr håranalyse som en tjeneste. Analysen er ment å gi informasjon om tilførselsstatus for mineraler og mulig forurensning med miljøforurensende stoffer ("tungmetaller"). Vitenskapen tviler på påliteligheten av måleresultatene og deres tolkning. Årsakene som er oppgitt er følgende:

  • Hvordan og i hvilken grad de enkelte elementene er innlemmet i håret har i mange tilfeller ennå ikke blitt undersøkt tilstrekkelig.
  • Så langt er det ikke funnet noen eller bare en svak sammenheng mellom verdiene i håret og verdiene i andre biomonitorer (blod og urin).
  • Så langt er det stort sett ukjent hvor høye konsentrasjoner av forurensende stoffer i hår og mulige helsekonsekvenser er relatert. I selve håret er de skadelige stoffene ufarlige for de berørte.
  • Hårfarge, kjønn, etnisitet og alder har betydelig innflytelse på lagring av fremmede stoffer i håret. Likeledes diett, hårbehandling og bosted. Faktorene blir ikke tatt i betraktning i mange laboratorier. Videre er det ingen retningslinjer for prøvetaking.
  • Mange leverandører av analysetjenester har ingen kvalitetssikringstiltak .
  • Det er ingen etablerte "normale verdier" for innholdet av mineraler og sporstoffer i hår, da det foreløpig ikke er tilstrekkelige data for en definisjon.

US Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) anser derfor bare håranalyse for å være egnet for bestemmelse av metyl kvikksølv for å bestemme individuell forurensning.

I 2004 sammenlignet Stiftung Warentest flere leverandører av håranalyser. For individuelle testpersoner var det noen ganger betydelige svingninger fra laboratorium til laboratorium. Prøver fra samme anonymiserte person ble ofte målt i samme laboratorium med forskjellige verdier. Enkelte laboratorier rapporterte også "normale verdier" for analyseresultatene, som også skilte seg betydelig fra laboratorium til laboratorium.

litteratur

  • Patricia Anielski: Langsiktig bevis på anabole steroidhormoner . Dresden 2007, DNB  987492365 , urn : nbn: de: swb: 14-1198868584143-77693 (avhandling, Technical University of Dresden).
  • F. Pragst : Møte i Society of Hair Testing. (PDF; 46 kB) i T + K 74, 2007, s. 121–123. (på tysk språk)
  • Håranalyse i miljømedisin. I: Bundesgesundheitsblatt 2005; 48: 246–250.
  • T. Hamilton og F. Schweinsberg: Resultater av en rund robin-test med hårprøver fra en sunn frivillig - et bidrag til den kritiske evalueringen av hårmineralanalysen. I: Miljømedisin i forskning og praksis 8, 2003, s. 123–130.
  • OH Trommeslager: Toksikologi av misbruk av rusmidler etter døden. I: Forensic Science International 142, 2004, s. 101-113.
  • RE Joseph et al.: In vitro karakterisering av kokainbindingssteder i menneskehår. 282, 1997, s. 1228-1241.
  • M. Gratacos-Cubarsi et al: Håranalyse for veterinærmedisinsk overvåking av husdyrproduksjon. I: Journal of Chromatography B , 834, 2006, s. 14-25.
  • T. Mieczkowski: Evaluering av potensialet for en `` fargeeffekt '' for håranalyse av 11-nor-9-karboksy-D9-tetrahydrocannabinol: Analyse av en stor prøve av hårprøver. I: Life Sciences 74, 2003, s. 463-469.

Individuelle bevis

  1. ↑ a b c d C. Stadlbauer: Kan ikke-substans-naturen til potensiserte medikamenter gjøres vesentlig synlig? Tungmetaller i menneskelig vev. I: Österreichische Apotheker-Zeitung 2006, 60 (22), 1067.
  2. ^ Edzard Ernst : Komplementære medisinske diagnostiske prosedyrer. Dtsch Arztebl 2005; 102 (44): A-3034 / B-2560 / C-2410.
  3. ↑ a b c M. Uhl, F. Scheufler: Analyse av hårprøver for straffesaker. I: Laborpraxis fra 6. desember 2006.
  4. ↑ som Madea og F. Mußhoff inkluderer: hår analyse tyske Medical Publishers, 2004, ISBN 978-3-7691-0437-0 .
  5. ↑ a b c d Human biomonitoring: Håranalyse som metode. (PDF; 386 kB) Tysk forskningssenter for helse og miljø, mars 2008.
  6. ↑ L. Rivier: Er det et sted for hår analyse i dopingkontroller? I: Forensic Sci Int 107, 2000, s. 309-323, PMID 10689583 .
  7. ↑ D. Thieme et al: Analytisk strategi for å oppdage dopingmidler i hår. I: Forensic Sci Int 107, 2000, s. 335-345, PMID 10689585 .
  8. ↑ Thomas Hasler: Med håranalyse mot blå drivere. ( Memento fra 5. mai 2010 i nettarkivet archive.today ) I: Tages-Anzeiger fra 22. mai 2007.
  9. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Lærebok for uorganisk kjemi . 101. utgave. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9 .
  10. ↑ F. Scherer og S. Schöbel Slutten av Napoleon - Ble keiseren forgiftet? ( Memento fra 2. februar 2012 i Internet Archive ) I: ZDF.de fra 6. mars 2003.
  11. B G. Bönisch: Brorens hår? I: Der Spiegel . Nei. 34 , 2001, s. 140 ( online ).
  12. ↑ G. Amendt, Die Tageszeitung fra 23 oktober 2000.
  13. ↑ Miljøanalyser av Dr. Guse: Eksempel på analyse av en kommersiell leverandør (PDF; 94 kB).
  14. ↑ H. Drexler og KH Schaller: Håranalyser i klinisk miljømedisin: En kritisk vurdering. I: Dtsch Arztebl 99, 2002, s. A-3026 / B-2557 / C-2276.
  15. ^ Agentur for giftige stoffer og sykdomsregister: Sammendrag Rapport Håranalysepanel Diskusjon som utforsker vitenskapens tilstand. Juni 2001.
  16. Ift Stiftung Warentest: trukket av håret. En test av forskjellige leverandører av håranalyse og de skremmende resultatene. I: test 10/2004, s. 86-90.