第四节 生物材料样品的采集与保存
一、生物材料样品的种类
生物材料样品种类繁多，从理论上讲，凡是能从人体获取的样品，均可用于检验，但从检验意义和样品的易得性等方面考虑，常用的生物材料有血、尿、呼出气、头发及乳汁等。选择生物材料时，应根据有害物质在体内的代谢动力学研究结果，选择具有特异性和很好剂量-效应关系的生物材料。其次，所选择的生物材料要有足够的稳定性，便于运输和保存。此外，还要考虑样品采集的可行性。
1.血液
血液是最常用的生物材料样品之一，因为各种有害物质进入人体，不论经过哪个途径进入，都进入血液，再输送到机体的各部分。因此，血液中有害物质及其代谢物的浓度通常反映了接触的水平。
2.尿液
尿液也是最常用的生物材料样品之一，许多有害物质及其代谢物通过尿液排泄，其浓度与接触剂量有一定的相关关系，而且采集简单方便，对被采集者没有伤害，容易接受。
3.呼出气
呼出气样品有肺泡气（终末呼出气）及混合呼出气两种，在正常情况下收集的呼出气为呼吸道无效气体和肺泡呼出气体的混合呼出气；收集呼出气最后一段的气体称为肺泡气（终末呼出气）。
呼出气仅限于挥发性毒物的测定，不适用于以气溶胶形式吸入的非挥发性有毒物质。待测物质在肺泡气与肺部血液之间，存在着气-血两相的平衡。进入人体的挥发性有害物质或产生的挥发性代谢物，可以通过呼出气排泄。呼出气中有害物质的量与体内的接触量有相关关系，特别是肺泡气。因此，常用肺泡气作为生物材料样品，测定挥发性有害物质。
4.头发
头发作为生物材料样品，主要用于金属和类金属化合物的检测，可以反映机体某些毒物的蓄积情况。例如锌、铅和砷等。由于头发的不同部分沉积着相应时段的有害物质，发根部分反映的是近期机体的内剂量，而发梢部分反映的是前期机体的内剂量。
5.其他样品
如脂肪组织、肝和肾等脏器、粪便、唾液、汗液、乳汁、指甲、牙齿等。
二、血液样品的采集和保存
（一）血液样品的采集
血液样品按照采血渠道分为静脉血样和末梢血样。末梢血是指血、耳垂血以及足拇指尖或足跟血。常用于红、白细胞计数、血红蛋白、微量元素以及需血量不多的检验项目。静脉血是用注射器通过静脉血管取得的血液，用于需血量较多的检验项目，根据检验的不同要求，采用抗凝血和非抗凝血两种。当取血量在0.5ml以上时，或收集样品的环境有外源性污染的可能时，或测定血中有易挥发性的化学物质时，均不宜采集末梢血，应采集静脉血。
血液样品根据测定的需要可分为全血、血清、血浆和血细胞。全血是加抗凝剂的血液，血清是不加抗凝剂的血液经离心所得的上清液，血浆是加抗凝剂的血液经离心所得的上清液，血细胞是血液去除血浆后所得的红色沉淀，主要包括红细胞和白细胞。采样时必须根据检测的需要，采集不同的血液部分。抗凝剂的使用应考虑对被测组分的影响，如进行金属分析时，须考虑EDTA抗凝剂对金属离子的配合作用影响测定结果，最好采用肝素抗凝。
（二）血液的保存
在运输和保存过程中，血样应避免强烈振动和大的温度改变。宜放于阴凉处，避免强光的照射，暂时不检验的血样加塞后放于4℃的冰箱内保存；如须长期保存，应置于-20℃下冷冻干燥保存。但必须注意有些检验项目，样本放置时间过长会影响测定结果。血液冷冻后会溶血，为了防止溶血，可将血液的各部分（血浆和血细胞）分别冷冻贮存。测定酶活性的血样必须尽快分析。放置时间过长会使酶活性降低。
三、尿样的采集和保存
（一）尿样的采集
尿样可分为全日尿（又称24小时尿）、晨尿、定时尿（如班前尿、班中尿、班后尿）和随机尿等。全日尿能较好反映化学物质的排泄量和机体的内剂量，受饮水量和出汗量影响较小，但收集、保存较为困难；晨尿、定时尿和随机尿收集比较容易，但尿液中待测物的浓度受多种因素影响，特别是受饮食、出汗等影响很大。因此，尿样中被测定物质的浓度需要进行校正，校正的方法有尿比重法和肌酐法。
尿样采集的时间很重要，一定要按照规定的时间进行采样。每次采样最好收集全部尿液，通常尿量在50ml以上。在清洁的环境下，将尿液收集到清洁的容器内，尽量避免尿样被多次转移。用于测定挥发性有害物质的尿样，例如用顶空分析方法测定的尿样，应将尿液收集在一个已知体积容器中，几乎全部充满，用盖盖紧，防止造成挥发损失。
（二）尿样的保存
为了防止尿样变质，通常需要加入防腐剂。常用的防腐剂是盐酸、硝酸、氯仿等。在测定金属化合物的尿样中加入酸，还起到防止金属离子被容器壁吸附的作用。通常100ml尿样加1ml防腐剂，加后摇匀。有时须加细菌生长抑制剂，如按5～10mg/L加入NaN3，也可加入1%三氯甲烷作防腐剂。但应注意所加试剂应不干扰待测物的测定。采集的尿样若不能及时测定，应放在4℃冰箱中保存。需要长期（5天以上）贮存的样品，应置于-20℃冰箱，最好保持在冰冻状态。
四、呼出气样品的采集和保存
采集混合呼出气时，检测对象先深呼吸2～3次，然后按正常呼吸将口对准采集器呼出气体，立即密封采样管或采气袋。收集终末呼出气时，检测对象先深呼吸2～3次，然后收集最后的约100ml呼出气。采样完毕如不能及时测定或样品待测物浓度很低，需要浓缩时，可将采得的呼出气样品转移到固体吸附剂管中，这既能起到浓缩作用，又有利于样品的运输和保存。
采样时应注意：①常用的采样器有塑料袋或铝塑采样袋或两端具有三通活塞的玻璃管；采样器的体积至少为25ml。②所有的采样器均有一定程度的吸附作用，要选择对待测物质吸附小的采样器。③采样器的密封性能要好，而且不能有阻力，以保证采集的是在正常呼吸状态下的呼出气。④在采集班前呼出气时，必须在空气清洁的场所进行。因为班前呼出气中待测物浓度大约比班中浓度低100倍。⑤当停止接触和接触情况变化时，呼出气中浓度变化很快。因此，在接触期间或接触后短期内是最佳采样时机。
呼出气样品应尽快分析，不宜长期保存。也可用活性炭吸附管在低温下吸附采样，由于在采样过程中待测组分被吸附在活性炭上而富集，故适用于较低含量的样品，所采集到的样品可冷藏保存一周。
五、头发样品的采集和保存
发样采集要注意季节性，同时要尽量避免年龄、性别、染发、生理状态和疾病等各种因素的影响。在同一时期内，约有85%的头发均处于生长期，故采得的发样只能代表该时期机体的代谢情况。不同部位头发的生长速度似乎区别不大，但从发根到发梢各段被测物的含量可能不完全一样。为反映近期机体状况，一般多采集枕部发根处头发，通常用不锈钢剪刀采集距头皮约2.5cm的发段1～2g。采样前两个月内禁止染发和使用含有待测化学物质的洗发护发品。由于目前尚无适宜的洗涤方法完全洗净发样外部吸附或沾污的物质，因此，应慎用头发作为生物监测样本。在评价监测结果时，也应特别慎重。
发样一般贮存于小纸袋中，纸袋上记录有受检者姓名和采样相关信息，洗净晾干的发样贮存于干燥器中可长期保存。
六、其他样品的采集和保存
除上述常见样品外，也可用其他样品，如脂肪组织、肝和肾等脏器、粪便、唾液、汗液、乳汁、指甲、牙齿等。通常这类样品有的来源有限、或缺乏规范的检验方法，实际工作中应用不多。
生物材料检验样品在采集和保存过程中，要注意防止样品因污染、渗漏、挥发、吸附、腐败等引起的待测物损失或基体变质。对于容易变质的血样、尿样等样品，需要低温冷藏保存。