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Consommation de certaines substances contenue dans des produits propres à certains distributeurs
Étude de produits capillaires
Il existe de nos jours de nombreux produits capillaires qui sont plus ou moins permanent. Ces produits affectent nos cheveux, les rendent plus lisses, plus doux, les réparent, et cela avec des conséquences au niveau moléculaire.
Schéma I : Une coloration chimique
https://teinturescheveux.wordpress.com/teintures-synthetiques-et-naturelles/
Photo microscopique I : Empreinte des écailles obtenu à partir du cheveu ayant traité un lissage brésilien (traitement chimique)
Les cheveux traités ont les écailles plus marquées. On peut enlever la teinture ou autre produit qui serait contenu dans le cheveu, notamment à l’aide du même procéder de trempage basique, et étudier ces produits.
Une fois la composition des molécules d’un produit déterminé, il est facile de déterminer quel produit a été utilisé grâce à la liste des composants du produit. Cette détermination se fait souvent par la spectrométrie de masse.
Dans le cas d’une couleur artificielle semi-permanente il est possible grâce à une chromatographie à gaz de repérer certains composants afin de déterminer leur provenance. Pour illustrer ce cas, nous prendrons l’exemple d’une coloration à le henné.
L'expérience nécessitant du matériel trop avancé pour le lycée, nous prendrons l’exemple d’une étude menée par Garg RK, Tripathi R, Batav N et Singh RK au MPCST (MP Council of Science and Technology) dans l’état Madhya Pradesh en Inde. Leur expérience a pour but de d'évaluer les différences de concentrations de Lawsone contenu dans des échantillons de henné étudiés. Cela permettra d’identifier la provenance de la plante et donc du produit.
Formule I : le lawsone
Pour réaliser cette enquête, ils ont utilisés une analyse phytochimique (1) et une chromatographie HPTLC (2).
Schéma II : Chromatographie à gaz
Les échantillons choisis sont, du Lawsonia inermis de différentes régions et du henné en poudre acheté dans une boutique locale. Ils ont alors pu déterminer que tous les échantillons avaient réagi au méthanol et l’ont donc choisi comme éluant. Un logiciel leur a alors permis de déterminer le λmax (3) des échantillons situés sur la plaque.
Grace à celui-ci ils ont pu déterminer la concentration en lawsone des échantillons, Par exemple, le Lawsonia inermis collecté dans la région du Rewa avait une concentration de 1.77 μg/μl alors que celle du produit acheté en magasin était de 3.76 μg/μl. Ce résultat nous permet d’affirmer que la concentration d’une molécule dans le cheveu est détectable par chromatographie à gaz, et ainsi de reconnaître la provenance des produits de beauté qui y ont été appliqués, plus particulièrement ceux qui influencent la couleur.
Photographie I : Lawsonia inermis
Il est aussi facilement possible, à l’aide d’une observation au microscope, de savoir si quelqu’un s'est décoloré les cheveux, notamment par la destruction des écailles et la condition du cheveu retrouvé.
Cette information bénigne peut servir à éliminer des suspects les individus ne s'étant pas décolorer les cheveux.
Les isotopes de l'hydrogène
Il existe de nombreuses méthodes pour identifier ou une victime, un suspect ou un criminel.
Récemment, une nouvelle méthode d'enquête scientifique a été mise en place afin de pouvoir émettre à partir d'évidence retrouvée, les cheveux ici, une carte des lieux visités au cours des 2 dernières semaines.
On étudie notamment les différents isotopes de l’eau.
Isotopie des atomes
On appelle isotopes (d'un certain élément chimique) les nucléides partageant le même nombre de protons (caractéristique de cet élément), mais ayant un nombre de neutrons différent. (Définition de Wikipédia)
Structures atomiques I : Principaux isotopes pour l’atome d'hydrogène
Structures atomiques II : Isotopes pour l’atome d'oxygène
http://intrepidpostcards.blogspot.hk/2014/06/journey-from-centre-of-earth.html
Les principaux isotopes étudiés dans les cheveux sont l'oxygène ou l'hydrogène puisque ce sont les deux atomes composants l’eau et qu’ils sont tous les deux stables.
Du fait de leur rareté, l'hydrogène 2 (ou deutérium) et l'oxygène 18 peuvent servir de marqueurs quand ils sont ingérés par un sujet.
L’incorporation de ces isotopes dans le cheveu se fait lors de la formation de la kératine qui puise ses éléments dans le sang. Les différents isotopes qui se retrouve dans le sang se retrouve ensuite dans la composition même du cheveu (pour en savoir plus sur la composition du cheveu, cliquez ici).
Afin de déterminer les isotopes et leur pourcentage retrouvés dans le cheveu, la méthode la plus directe consiste à faire une spectrographie de masse. Le nombre de masse des différents isotopes n'étant pas le même, les résultats obtenus permettent d'évaluer le taux d’isotopes O18 et H8. Ces taux sont comparés à ceux des cartes d’isotopes afin de déterminer différentes zones possibles d’habitation.
Carte I : Isotopes retrouvés dans les cheveux en liaison avec l’eau du robinet aux Etats-Unis
Ces variations sont dues notamment aux précipitations. Lors du cycle de l’eau, les molécules d’eau de la mer s'évaporent et forment des nuages. Lorsque ces nuages se déplace vers l'intérieur des terres, les isotopes plus lourds sont les premiers à tomber du ciel. Leur concentration est donc plus importante proche de la cote. Plus on s'éloigne des mers vers l'intérieur des Terres, moins il y a d’isotopes lourds d'hydrogène ou d'oxygène.
Carte II : Comparaison de la moyenne d’isotopes d'oxygène 18
https://oncirculation.com/2015/05/05/the-tooth-the-whole-tooth-and-nothing-but-the-tooth/
Graphique I : Ratio d'isotopes d'Hydrogène 2 et d'Oxygène 18 sur plusieurs mois d’un individu qui à déménager de Pékin en Chine, à Salt Lake City, en Utah
Lors de l'enquête du tueur en série de Robert Evans surnommé “Cameleon” aux Etats-Unis, la police scientifique identifie ainsi des zones de possible habitation des victimes:
Cartes III : Dessinées à partir des résultats de l’analyse des isotopes pour quatres victimes du tueur en série Robert Evans
https://www.police-scientifique.com/revue-de-presse/le-tueur-en-serie-robert-evans-dit-le-cameleon/
La superposition des cartes des isotopes Oxygène 18 et Hydrogène 2 avec les résultats obtenus permettent donc de faire une carte de zones de possibles habitations de victimes et de criminels ou même de suspects.
Ce même raisonnement s’applique aussi à la nourriture ingérée, comme le type de bœuf entre l’Europe ou les Etats-Unis.
Cette même méthode de discernement des isotopes Oxygène 18 et Hydrogène 2 s’applique aussi aux végétaux importés (notamment toutes sortes de drogues), et autres produits contenant de l’eau.
Vocabulaire:
(1) La phytochimie, ou chimie des végétaux, est la science qui étudie la structure, le métabolisme et la fonction ainsi que les méthodes d'analyse, de purification et d'extraction des substances naturelles issues des plantes.
(2) Le principe de la séparation par C.P.G. consiste à partager l'échantillon à analyser entre deux phases.
L'une de ces phases est un liquide stationnaire uniformément réparti sous forme d'une pellicule mince sur un solide inerte de grande surface spécifique, tandis que l'autre phase est un gaz mobile qui s'écoule à travers l'ensemble stationnaire.
(3) Longueur d'onde (en nm) pour laquelle l'intensité lumineuse est maximale.
