1994, Chinese universiteitsstudent Zhu Ling begon buikpijn te krijgen, haaruitval en gedeeltelijke verlamming. Tegen de tijd dat artsen ongeveer vier maanden later de diagnose thalliumvergiftiging bij Ling stelden, ze lag in coma. Ling overleefde, maar ze liep blijvende neurologische schade op. Een politie-onderzoek wees uit dat Ling opzettelijk is vergiftigd, maar de zaak blijft onopgelost.

Twee decennia na de vergiftiging, vroeg een medewerker van Ling's familie aan Richard Ash, een associate research scientist bij de afdeling Geologie van de Universiteit van Maryland, om verschillende haren van Ling, verzameld in 1994 en 1995, te analyseren om een ​​tijdlijn van haar vergiftiging vast te stellen. Hoewel Ash gespecialiseerd is in het analyseren van geologische monsters, hij helpt regelmatig verschillende onderzoekers door sporenelementen in monsters te analyseren met behulp van massaspectrometrie, een techniek die elementen kan meten op het niveau van delen per miljard.

In oktober 2018, Ash publiceerde de resultaten in het tijdschrift Forensische Wetenschappen Internationaal , voor het eerst onthulden dat het slachtoffer gedurende een lange periode was blootgesteld aan meerdere doses thallium.

"Naar mijn weten, dit is het eerste gebruik van massaspectrometrie om de tijdlijn van een langdurig geval van opzettelijke vergiftiging door zware metalen te reconstrueren, " zei Ash. "De analyse toonde aan dat het slachtoffer vergiftigd was in vele doses die in de loop van de tijd in frequentie en concentratie toenamen."

Massaspectrometrie maakt het gemakkelijk om zelfs lage concentraties thallium in haar te vinden, maar het meten van de hoeveelheid thallium in een haarmonster is een uitdaging. Andere laboratoria wendden Min He af, de partner van de familie Ling en Ash's co-auteur van de studie, omdat er geen vaste methode was voor dit type analyse." Massaspectrometrie is niet goed in het meten van concentraties, " zei Ash. "Om dat te doen, u hebt een vastgesteld standaardreferentiemateriaal nodig om uw monster mee te vergelijken.

En er zijn geen standaarden die geschikt zijn om thalliumconcentraties rechtstreeks uit een haarlok te meten."

Ash maakte zijn eigen standaard met behulp van een standaard referentiemateriaal gemaakt van boomgaardbladeren, die is ontwikkeld door het National Institute of Standards and Technology (NIST) om bepaalde elementen in biologische monsters te meten. Ash voegde bekende hoeveelheden thallium toe aan het NIST-materiaal om een ​​nieuwe reeks normen te creëren waarmee hij kon bepalen hoeveel thallium er in het haar van het slachtoffer zat.

Als een extra niveau van kwaliteitscontrole, Ash testte zijn metingen afgeleid van de op NIST gebaseerde standaard tegen een haarstandaard in poedervorm uit China en ontdekte dat zijn metingen van elementen in de haarmonsters van het slachtoffer nauw overeenkwamen met die in de haarstandaard in poedervorm.

"Om eerlijk te zijn, Ik was verrast dat de nieuwe standaard zo goed werkte, Ash zei. "Het ontwikkelen van mijn eigen standaard was een schot in het duister, maar het heeft zijn vruchten afgeworpen."

Volgende, Ash profiteerde van het feit dat mensenhaar met een constante snelheid groeit en chemicaliën uit het lichaam opneemt. Door deze eigenschap, het meten van de verdeling van bepaalde metalen over de lengte van een haar is een gevestigde methode om de timing en dosering van iemands blootstelling aan het metaal te bepalen.

Om thallium in het haar van het slachtoffer te meten, Ash scande de lengte van het haar met een ultraviolette laser. De energie van de laser zette de buitenste laag van het haar om in kleine deeltjes. Ash gebruikte vervolgens een massaspectrometer om de deeltjes te analyseren op thallium. Gebruikmakend van de haargroeisnelheid en de scansnelheid van de laser, Ash zette zijn metingen om in een tijdlijn van de inname van thallium.

Ash gebruikte deze techniek om verschillende haren van het slachtoffer te analyseren, die in 1994 en 1995 op verschillende tijdstippen werden verzameld. Een haar dat begon te groeien toen Ling geen symptomen vertoonde, onthulde ongeveer vier maanden sporadische blootstelling aan thallium, met toenemende dosering en frequentie totdat het haar rond december 1994 uitviel. Een tweede haar, die omstreeks maart 1995 uitviel, toonde ongeveer twee weken constante inname van grote doses thallium.

Ash ontdekte ook een grote piek in de thalliumconcentratie in de eerste haar die overeenkwam met een korte periode waarin Ling verlies van gezichtsvermogen maar geen gastro-intestinale symptomen had. Zoals de studie opmerkte, deze bevinding suggereert dat het slachtoffer in eerste instantie via oogcontact zou zijn vergiftigd, maar later, ze werd vergiftigd via orale inname.

Door zijn methode en bevindingen te publiceren, Ash hoopt dat zijn werk in de toekomst kan helpen bij onderzoeken naar vergiftiging door zware metalen - en misschien zelfs de decennia-oude zaak die hem in de eerste plaats in dit onderzoeksgebied introduceerde.

"Ik hoop dat de nieuwe informatie die ons werk heeft opgeleverd er op een dag toe zal leiden dat de dader voor het gerecht wordt gedaagd en dat de familie van Zhu Ling enige troost zal putten uit het zien dat, ' zei As.