• No results found

Chapter 3 The Study of Hair By the end of the chapter you will be able to:

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Chapter 3 The Study of Hair By the end of the chapter you will be able to:"

Copied!
5
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Chapter 3  

The Study of Hair

 

By the end of the chapter you will be able to:  • identify the various parts of a hair  • describe variations in the structure of the medulla, cortex,  and cuticle  • distinguish between human and nonhuman hair  • determine if two examples of hair are likely to be from the  same person  • explain how hair can be used in a forensic investigation  • calculate the medullary index for a hair 

Hair is considered class evidence

­ blonde hair would exclude people with Asian and African  ancestry (can determine if hair has been dyed) ­ secondary transfer : hair can adhere to clothes, carpet or  other surfaces and then be transferred to other  locations. Common with animal hair ­ does not easily decompose because of tough outer  covering ­ physical characteristics give clues of racial background ­ chemical tests can provide information about drug use,  toxins, heavy metals, nutritional deficiencies ­ only if follicle is attached, can it provide DNA, which would  be individual evidence • One of first cases to use the investigation of hair was  the murder of the Duchesse de Praelsin in Paris in 1847. • A.S.Taylor and T. Stevenson, in 1883, wrote a forensic  science text that included a chapter on hair.   • V. Balthazard and M. Lambert, in 1910, published a  comprehensive study of hair.   • Dr. Sydney Smith, in 1934, first used a comparison  microscope to analyze hairs side by side.  comparison microscope ­ compound microscope  that allows scientists to examine samples side­by­ side, such as hair or fibers. • Advances continue today with chemical tests, neutron  activation analysis, and DNA analysis. 

History of Hair Analysis 

Function of Hair

• Hair on mammals helps to 1) regulate body  temperature, 2) decrease friction, 3) protect  against sunlight and 4) act as a sense organ. ­ Fur is simply dense hair.  • In humans, the temperature regulation function is  reduced by the lack of hair compared to many  other mammals (goose bumps) 1. Terms Quiz ­ Monday secondary transfer cortex comparison microscope cuticle hair shaft melanin hair follicle imbricate papilla neutron activation analysis sebaceous gland Taylor & Stevenson keratin Balthazard & Lambert medulla Dr. Sydney Smith   2. Collect 5 different hair samples ­ human and non­ human ­ each different hair sample must be in a  separate envelope or paper bindle and must be  labeled with its source. Due Monday 

Structure of Hair

Hair consists of a hair shaft produced by a follicle  embedded in the skin.  ­ follicle: the actively growing root or base of a  hair containing DNA and living cells ­ club shaped ­ papilla: network of blood vessels at the end of  the follicle that supply nutrients to the hair ­ sebaceous gland: secretes oil to help keep the  hair conditioned ­ nerve cells wind around the follicle and  stimulate muscles in response to changing  environments

(2)

Structure of Hair ­ continued

• hair shaft is composed of the protein keratin,  produced in the skin, which makes it strong & flexible ­ keratin: type of fibrous protein that makes up  the majority of the cortex of a hair ­ keratin made of amino acid chain in helix shape

• A hair has three layers:  the inner medulla, the cortex,  and the outer cuticle. (Analagous to a pencil)

­ 

Cuticle is the tough outermost layer made of over­ lapping scales that protect the inner layers of the hair.  ­ Cortex is the thickest layer, surrounding the medulla,  containing granules of pigment which give hair its color.  ­ distribution of pigment in the cortex varies from  person to person.  ­ pigment, commonly, is denser nearer the cuticle. ­ melanin: bits of pigment found in the cortex of a hair

Structure of Hair ­ continued

The Cuticle

­ transparent ­ scales point from proximal end (nearest skin) to  the distal end ­ can determine older and younger ends of hair  ­ useful when analyzing hair for the presence of  different toxins, drugs, etc ­ In humans, scales are flattened and narrow and  are also called imbricate

Types of Medulla

­ Medulla (inner section) can be hollow or filled with cells ­ Patterns: absent, interrupted (intermittent), fragmented  (segmented), continuous, or solid  ­ It may or may not contain pigment.  ­ Hair may contain a double medulla

Types of Hair

 

Buckled Blunt Double Medulla

• The cross section of a hair can be circular, triangular,  irregular, or flattened influencing the curl of the hair.  • Texture of a hair can be coarse or fine.  • Different hairs from one location on a person can vary ­ can have just some gray hairs  ­ 50 hairs are usually taken from a suspect's head and, if  necessary, 25 hairs from the pubic region. • Different regions of the body on which hair can vary are (1) head,  (2) eyebrows and lashes, (3) mustache and beard, (4) underarms,  (5) overall body (auxiliary hair), and (6) pubic. ­Cross sections differ 1. head hair is circular or elliptical 2.  eyebrows and eyelashes are circular with tapered ends 3. mustache/beard are thick and triangular 4. body/pubic hair is oval or triangular  ­ arm & leg hair tend to have blunt ends and could be frayed  from abrasion ­ beard hair is coarse and may have double medulla ­ buckling may be present in pubic hair

Hair from different parts 

of the body

(3)

The Life Cycle of Hair 

Hair proceeds through 3 stages as it develops:   • During the long anagen stage (~1000 days), hair  actively grows.  The cells around the follicle rapidly  divide and deposit materials in the hair.  ­ 80­90% of all human hair is in this stage • In the catagen stage, the hair grows and changes. ­ ~2% of all hair growth and development  • Hair is in the telogen stage when the follicle becomes  dormant.  During this stage, hairs easily can be lost.  ­ 10­18% are in this stage • No pattern as to which hairs on the head are in a  particular stage at any time 

Research a case (not in your book) in 

which hair is an important piece of 

evidence. 

1. Summary of case

2. Other evidence

3. How hair was used

Treated Hair 

Bleaching disturbs the scales on the cuticle and  removes pigment  leaving hair brittle and a yellowish  color. ­ artificial shows sharp demarcation while  sun bleaching shows a more gradual  mark • Dyeing colors both the cuticle and sometimes the  cortex of the hair shaft. ­ dye is recognizable as unnatural to  experienced forensic scientists • Hair grows on average 1.3 cm per month (.44  mm/day) ­ measuring the length of hair and dividing by  1.3 cm provides you with an approximation  of the # of months since the hair was  colored.  • Because of this and because hair grows daily, a  person’s treated hairs will have specific characteristics  in common with her or his lost hairs. 

Racial 

Differences

• Hair examiners have identified some physical  characteristics that can be associated with broad,  racial groups.  • These characteristics, however, will not apply to all  individuals in these groups.  • In addition, at times, it will be impossible to assign  specific hairs to any of these groups because their  characteristics are poorly defined or hard to  measure.   • See Figure 3­10

Animal Hair and Human Hair

• animal hair pigment is denser toward the medulla.  ­ In humans it is denser toward the cuticle.  • animal pigments are often in solid masses called  ovoid bodies, especially in dogs and cattle • Unlike human hair, animal hair can abruptly change  colors in banded patterns along the length of hair.  • The medullary index in animals is much thicker. ­ medullary index: ratio of diameter of the medulla  to the diameter of the entire hair ­ if index is 0.5 or greater, the hair came from an 

(4)

Animal Hair and Human Hair 

Spinous Coronal

The outermost layer of the hair shaft (the cuticle), is 

Imbricate

typically different in animals and humans.  • The cuticle scales in animals (cats, seals, and mink)  tend to resemble petals (spinous) or they give the  appearance of a stack of crowns (coronal), like in  rodents and bats.  • The cuticle scales in humans commonly are flattened  and narrow (imbricate). 

Using Hair in an 

Investigation 

• Macroscopic investigation can indicate length, color,  and curliness.   • Microscopic investigation can indicate fine detail in  hair structure. ­ pattern of medulla, pigmentation of cortex, types  of scales, medullary index ­ typical magnification is 40X ­ 400X • Phase contrast microscopy observes fine detail.  ­ focuses light that passes through objects of  different refractive indexes.     ­ shows more contrast when viewing translucent       particles  • Fluorescence microscope ­ filters to detect fluoresced light.  ­ beam of light of a certain color is used, if sample  contains particular chemicals it will absorb some of the  light and reemit light of a different color. ­ can  show the presence of dye or other treatments.  • Electron microscopes ­ direct beam of electrons at a  sample. ­ provide more detail of the surface or interior (50,000X).   In the sample below, note the overlapping scales and the  pigment granules in the cortex. 

Specialized techniques

Testing for Substances in 

the Hair Shaft

• Chemicals that the skin absorbs often can be  detected by analysis of the hair shaft.  • During testing hair is dissolved in an organic  solvent that breaks down keratin and releases any  substances that are in the hair.  • The hair shaft can be examined in sections to  establish a timeline for exposure to toxins. • Neutron Activation Analysis (NAA) can determine  concentrations of substances in the sample.  ­ can identify 14 elements in a 2 cm strand  ­ hair placed in a nuclear reactor and elements will  give off different gamma ray signals  ­ identifies antimony, argon, bromine, copper, gold,  manganese, silver, sodium, and zinc  ­ probability of two individuals having the same  concentration of 9 different elements is about  one  in a million. • Useful if you don't have the follicle. 

Testing the Hair Follicle 

Microscopic assessment  of the follicle is performed  first because it is cost effective and quick. • If a microscopic match is found between a suspect and  a sample then the sample will be forwarded for blood and  DNA testing • If hair is forcibly removed and the entire hair follicle is  present it is called follicular tag. (blood & tissue) ­ The follicle can be blood tested and perhaps show  the blood type.  ­ The follicle can also be DNA analyzed to provide  identification with a high degree of confidence.  

(5)

Summary

 

• Hair consists of a (a) hair shaft produced by a (b)  follicle embedded in the skin.  • The shaft consists of an outer cuticle, a cortex, and an  inner medulla.  • Various hair treatments produce characteristic effects  useful to forensic experts.  • Some characteristics allow them to be grouped into  general racial categories.  • Forensic experts examine hair using chemicals, light,  electrons, neutrons, and DNA sequencing. 

Find 6 diseases that can cause changes in 

the hair. 

­ Describe each disease and what changes 

the hair undergoes, i.e how would you be 

able to tell the person has the disease by 

looking at the hair. 

References

Related documents

Structural and functional outcomes of lens status in patients with chronic diabetic macular edema treated with the ILUVIEN implant (0.2 μg/day fluocinolone acetonide): results

In practice, this means the running time of the AE protocol is thousands of times faster than traditional asymmetric cryptosystems, and it can perform authentication and

The Qualify Workflow provides the routing logic needed to deliver an email to the appropriate agent, after the Analyze Workflow has determined the email intent, customer

Buôn Mê Thuột, ĐắkLak... Bình

Because most resident hunters and fishermen buy their license in their county of residence and most non-resident hunters and fishermen buy their license in the county in which

The key segments in the mattress industry in India are; Natural latex foam, Memory foam, PU foam, Inner spring and Rubberized coir.. Natural Latex mattresses are

How Many Breeding Females are Needed to Produce 40 Male Homozygotes per Week Using a Heterozygous Female x Heterozygous Male Breeding Scheme With 15% Non-Productive Breeders.

cell type, page size, and block size, on system-level metrics such as performance, cost, and power consumption in various applications with different characteristics, e.g..