Pour simplifier l'exposé nous avons pris, pour illustrer chaque partie, l'exemple de la cocaïne et des ses dérivés métaboliques.
( la structure de la cocaïne est montrée en annexe ).

Les substances toxicomanogènes ou médicamenteuses arrivent par voie sanguine au niveau de la racine du cheveu et pénètrent dans la zone matricielle. Là, elles sont incorporées aux mélanoprotéines au cours de la mélanogénèse. Ces protéines entrent dans la composition de la trame du cheveu, et donc une consommation régulière de drogue se traduit par leur accumulation dans celui-ci . Des expériences menées in vitro sur l'interaction entre la 3H-cocaine et la mélanine extraite de Sepia officinalis ont mis en évidence l'existence de sites de liaison aux drogues sur les granules de mélanine. Les résultats obtenus suggèrent qu'on peut comparer la liaison drogue - pigment au phénomène d'adsorption de cette même drogue sur une surface solide. L'analyse de Scatchard a, quant à elle, mis en évidence l'hétérogénéité des sites de liaison.
Ces même expériences menées sur des échantillons de cheveux humains ( mis in vitro en présence de drogue ) ont confirmé que l'interaction drogues - pigment avait bien lieu à la surface des granules de mélanine. Toutefois les résultats observés sont nettement inférieurs à ceux obtenus in vivo au cours de la mélanogénèse, puisqu'une augmentation de la pigmentation influence positivement la charge en drogue du cheveu.[8]

Il existe différentes techniques de mise en évidence des drogues dans les cheveux, nous n'aborderont ici que les plus utilisées.

C'est l'une des plus anciennes méthodes d'analyse du cheveu. Elle donne un résultat qualitatif Ce n'est pas une bonne technique de quantification car les essais immunologiques ne sont pas spécifiques d'une seule drogues, mais d'un groupe de drogues et de métabolites dérivés.[9]

La CPG-SM est la technique la plus puissante pour la détection des drogues. La procédure de travail est la même pour tous les types de drogue :

1. étape de décontamination : pour éliminer les éléments d'origine externe, comme ceux provenant de la sueur ou d'une pollution par l'environnement.
2. une hydrolyse : acide, alcaline ou enzymatique. En fonction de la nature de la drogue à extraire
3. étape d'extraction : Réalisation de la chromatographie en phase gazeuse ( la phase stationnaire est soit liquide, soit solide ) la colonne de chromatographie est reliée à un système de détection qui peut être soit :
   • une spectrométrie de masse, la plus utilisée en routine. ( SM )
   • l'ionisation par impact d'électron avec sélection des ions par moniteur ( EI-SIM )

La procédure complète de l'analyse des opiacés et de la cocaïne dans les cheveux est détaillée en annexe.

L'analyse toxicologique à partir d'échantillons de cheveux permet de suivre sur plusieurs semaines voire plusieurs mois, la consommation ou l'exposition d'un individu à des xénobiotiques.
Par analyse segmentaire ( découpage d'une mèche en segments de 2 cm ) il est possible d'établir le profil de la consommation de substances stupéfiantes, médicamenteuses ou toxiques et de suivre son évolution ( constante, en augmentation, en diminution ). De très nombreuses applications ont ainsi été décrites :

Le Federal Bureau of Investigation (FBI) utilise depuis longtemps ces techniques comme complément d'information pour lever ou fixer une condamnation. Par exemple les analyses de cheveux peuvent identifier un consommateur de drogues qui dénie sa consommation et qui est testé négatif aux tests d'urine ( les analyses de cheveu détectant une consommation remontant à plusieurs mois.[10]

Récemment, deux culturistes ont été interpellés au poste de frontière franco-allemand de Strasbourg pour détention de 2050 comprimés et 251 ampoules d'anabolisants stéroidiens dans leur valises. Ils déclarèrent qu'il s'agissait de produits réservés à leur consommation personnelle pour préparer le prochain championnat du monde et non d'un trafic. Le juge en charge de l'affaire a ordonné une analyse d'urines et de cheveux. Ces derniers analysés par CPG-SM ont permis de mettre en évidence une consommation chronique de stéroides anabolisants. L'analyse urinaire a quant à elle montré une consommation récente. Ces résultats ont donc validé les affirmations des deux culturistes.[11]

Les cheveux de deux sujets ayant stoppé leur consommation de cocaïne ont été sectionnés en courts morceaux, puis ont été analysés par RIA (on effectue le dosage de la benzolecgonine, métabolite dérivé de la cocaïne).

La cocaïne traverse le placenta et ses métabolites sont retrouvés dans les urines et les cheveux des nouveaux - nés dont les mères consomment de la drogue durant leur grossesse. Une expérience menée avec les cheveux de 7 nouveaux nés ainsi exposés a été réalisée. Les cheveux ont été prélevés, sectionnés et analysés en RIA.

La benzoylecgonine a été mis en évidence dans les 7 échantillons analysés. Mais en raison de la perte rapide des premiers cheveux qui survient lors des 1er mois, cette analyse ne reste valable que durant la période néonatale. [12]

Dans la pratique, l'analyse des cheveux et de l'urine apparaissent comme deux techniques complémentaires, l'urine étant le prélèvement de choix pour établir une consommation récente et les cheveux une consommation répétée ou chronique Il est courant aux Etats-Unis de pratiquer des tests biologiques à l'embauche pour démasquer d'éventuels toxicomanes. Prévenus à l'avance, les candidats s'abstenaient deux ou trois jours avant la visite et obtenaient alors un résultat négatif. Mais la généralisation de l'analyse capillaire, en particulier dans les secteurs sensibles de l'armée, de l'administration et de l'aviation, a mis un terme à cette dissimulation. De la même manière, dans le domaine du sport, certains sportifs de haut niveau ont utilisé des diurétiques ou des substances interférantes pour dissimuler la présence de dopant dans l'urine. Or, ces actions de dissimulation sont sans aucune influence sur l'analyse de cheveux, et il est donc maintenant impossible de tricher .[6]

L'analyse des cheveux permet d'établir le "passé médicamenteux" d'un patient : Les deux graphiques montrent l'évolution de la concentration d'un b bloquant : le betaxol dans les cheveux ( en ng par mg de cheveu ) sur une période de 6 mois. (chaque section de 1 cm en partant de la racine correspond à 1 mois, puisque le cheveu s'allonge d'environ 1-1,3 cm par mois ). Ces graphique permettent de montrer que le patient a effectue une prise régulière de ses médicaments et donc observe convenablement son traitement. Par contre le patient b n'est pas du tout observant de son traitement.[13]

La liste des applications citées ci-dessus n'est pas exhaustive il existe encore de nombreuses utilisations possible de ces techniques de dosage ( archéologie, exposition passive etc...)
en cliquant sur ce lien vous obtiendrez d'autres exemples

L'utilisation des cheveux comme matrice pour tester la consommation de drogue est encore une technique mal maîtrisée. Elle nécessite encore quelques mises au point pour être totalement acceptée en tant qu'application d'investigation en justice. ( Les résultats doivent toujours être soutenus par une autre méthode )
En effet, bien que la technique soit largement utilisée sur le plan international ( des expertises judiciaires sont déjà demandées par des juges informés), il reste encore a établir une charte de qualité identique à celle mise en place pour les urines. Chaque laboratoire pratiquant les analyses à partir d'échantillons de cheveux doit avoir une méthodologie complètement validée, incluant précision, justesse, sensibilité et spécificité.
Il doit être capable de prouver sa capacité à détecter différents types de drogue à partir d'échantillons de cheveux. A des fins de comparaison, des exercices ont été réalisés aux USA, en Allemagne et en France pour comparer les résultats obtenus par différentes équipes. Il en est ressorti la nécessité d'établir un consensus, pour dégager une méthode d'analyse standardisée dont les résultats serait universellement reconnus.[14].