化学检验员生物样品的采集与贮存
化学检验员在处理生物样品(如血液、尿液、组织、毛发等)进行环境暴露评估、职业健康监测或法医毒理分析时,样品的采集与贮存是决定分析结果准确性和可靠性的首要且最关键的环节。生物样品成分复杂、目标物(如重金属、有机污染物、药物)浓度极低、且极易受污染、降解或吸附损失。任何采集或贮存的失误都会导致数据失真,甚至得出错误结论。
一、 生物样品采集的核心原则
代表性:采集的样品必须能真实反映个体在特定时间或时间段内的暴露水平或生理状态。
防止污染:从采集器具到操作过程,必须杜绝外来污染物的引入。
防止目标物损失:避免因吸附、挥发、降解(化学或生物)造成的损失。
保护样品完整性:保持样品的原始状态,防止溶血(血液)、微生物滋生等。
遵守伦理与法规:涉及人体样品时,需获得知情同意,遵守隐私保护规定。
详细记录:完整记录采集时间、地点、对象信息、样品类型、采集人、环境条件等。
二、 主要生物样品类型的采集方法
1. 血液 (Blood)
类型:
全血 (Whole Blood):含血细胞和血浆,用于测定与血细胞结合的物质(如Pb、Hg)。
血清 (Serum):血液凝固后析出的液体,不含纤维蛋白原。
血浆 (Plasma):抗凝全血离心后上清液,含抗凝剂。
采集:
由专业医护人员操作(静脉穿刺)。
器具:使用无添加剂或含合适抗凝剂的金属-free采血管(如EDTA-K₂抗凝管用于全血/血浆,普通管用于血清)。严禁使用含金属的针头或容器(如普通钢针可能溶出Cr、Ni)。
防污染:采集前清洁皮肤(避免用含金属的消毒剂),使用一次性无粉手套。
注意事项:
避免溶血(剧烈摇晃、负压过大)。
及时分离血清/血浆(室温下数小时内),否则细胞会破裂或代谢目标物。
2. 尿液 (Urine)
类型:
随机尿:方便,但浓度波动大。
晨尿:经过一夜浓缩,检出率高。
时段尿(如24小时尿):可计算总排泄量,最准确,但收集困难。
负荷尿:特定条件下收集,用于功能测试。
采集:
重金属:加浓HNO₃至pH<2,防止金属水解、沉淀和吸附。
有机物(如酚、农药代谢物):加NaOH至碱性或甲苯,抑制微生物降解。
激素、蛋白质:可能需要叠氮化钠或冷藏。
器具:使用惰性材质容器(聚丙烯 (PP)、聚四氟乙烯 (PTFE))。避免玻璃(可能溶出Na⁺、K⁺、Si)和普通塑料(可能溶出增塑剂)。
清洁:提供清洁容器,采集前清洗双手和外阴部(避免污染)。
防腐:根据目标物添加防腐剂:
注意事项:
记录尿量(尤其时段尿)。
避免使用含目标物的药物或食物(如测尿碘避免海产品)。
3. 组织 (Tissue)
类型:肝、肾、脑、肌肉、脂肪等(常用于动物实验或尸检)。
采集:
无菌操作:使用不锈钢或一次性手术器械,避免交叉污染。
快速:采集后立即处理或冷冻,防止腐败和降解。
分样:取代表性部位,去除结缔组织、脂肪(根据需要)。
器具:使用不锈钢刀剪(对金属分析需评估污染风险)或陶瓷刀。容器为PTFE、PP或玻璃。
注意事项:
严格记录组织来源和位置。
避免血液污染。
4. 毛发 (Hair)
采集:
有机溶剂(如丙酮)洗去油脂。
洗涤剂或水清洗。
去离子水冲洗。
注意:清洗方法需验证,避免洗去内部积累的元素。
部位:通常取枕部发际线处头发,受外界影响较小。
方法:紧贴头皮剪下约1-3cm长的头发。避免拔取(带毛囊可能引入血液污染)。
清洗:采集后必须进行标准清洗程序以去除表面污染:
注意事项:
记录染发、烫发史(影响结果)。
长度可反映时间暴露史。
5. 其他样品
唾液:非侵入性,用于测药物、激素、酒精。用唾液采集器收集,避免食物/牙膏污染。
指甲:类似毛发,可反映长期暴露。采集后需清洗。
三、 生物样品的贮存
正确的贮存是保持样品稳定的关键。
短期贮存 (采集后至分析前数小时-数天):
冷藏 (4°C):适用于大多数样品,可抑制微生物生长和化学反应。血液在分离前需室温凝固(血清)或4°C保存(全血/血浆)。
避光:防止光敏物质降解。
长期贮存 (数天以上):
冷冻 (-20°C):适用于大多数样品。
超低温冷冻 (-80°C):推荐用于长期保存,尤其对不稳定的目标物(如某些有机物、酶、激素)。可显著延长稳定性。
干燥:某些样品(如毛发、组织)可冷冻干燥后保存。
贮存容器要求:
材质:首选聚丙烯 (PP)、聚四氟乙烯 (PTFE)、聚乙烯 (PE)。避免使用含金属的容器盖(如铝箔内衬)或可能溶出添加剂的塑料。
密封:严防泄漏和蒸发(尤其挥发性物质)。
标签:防水、耐低温标签,信息清晰。
冻融循环:
尽量避免。反复冻融会导致细胞破裂、蛋白质变性、目标物降解或吸附。
如需分次分析,建议分装后冷冻。
四、 化学检验员关键实践要点
污染控制是重中之重:
使用高纯、无污染的采样器具和容器。
操作人员穿戴无粉手套,避免用手直接接触样品或容器内壁。
在洁净环境中操作。
添加固定剂/防腐剂:
根据目标物性质及时、准确添加(如尿液加酸)。
记录添加的试剂和量。
时间敏感性:
尽快处理(如血液分离)、尽快冷冻。
记录从采集到处理/冷冻的时间间隔。
质量控制:
空白:携带运输空白(同批次未使用的采样管/容器)监控采样过程污染。
标准物质:使用生物基体标准物质(如NIST血/尿标准物质)验证方法。
稳定性研究:了解目标物在不同贮存条件下的稳定性。
安全与伦理:
处理人体样品时,遵循生物安全规范(如BSL-2),防止血源性病原体传播。
严格保护个人隐私。
生物样品的采集与贮存绝非简单的“取样放冰箱”。化学检验员必须深刻理解不同样品的特性,严格执行标准化的操作规程,将防污染、防损失、保稳定贯穿始终。从选择惰性容器、添加合适防腐剂,到规范操作、及时冷冻,每一个细节都关乎数据的生死。只有通过科学、严谨的采集与贮存,才能确保后续分析得到真实反映生物体内化学物质水平的可靠数据,为健康风险评估和科学研究奠定坚实基础。这不仅是技术要求,更是科学诚信的体现。


