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

最近我們在實驗室做了一批毛發(fā)研磨實驗，用一臺冷凍研磨儀把長發(fā)纖維處理成均勻粉末。整個過程下來，感受是方法對了，前處理其實沒那么難。

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。聽起來簡單，實際動手才知道問題在哪。

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

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

3. 樣品研磨效率低。一批樣本做下來，時間全耗在前處理上，批量實驗很難展開。實驗室人力有限時，這個問題會更突出。

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

實驗操作并不復(fù)雜

這次實驗用的是上海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. 啟動儀器，設(shè)置儀器運行的研磨時間、間歇時間、循環(huán)次數(shù)、頻率等參數(shù)。低溫環(huán)境下運行，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)檢測環(huán)節(jié)。

實驗操作注意事項：

1. 樣品量不能貪多。研磨管裝得過滿，研磨珠的運動空間受限，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。

冷凍研磨儀對毛發(fā)樣本前處理研磨的實驗效果圖：

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

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

12個樣品獨立處理，減少交叉污染風(fēng)險；20組程序可設(shè)，便于建立標(biāo)準(zhǔn)化流程。對需要批量處理毛發(fā)樣本的實驗室來說，這套方案是值得一試的。類似的思路也可以用于指甲、骨骼等堅韌生物樣本的前處理。