Kể từ năm 1960, đã có nhiều nghiên cứu về vai trị, chuyển hóa các chức năng và nhu cầu selen ở người. Những nghiên cứu này đã cung cấp cơ sở cho các phương pháp định lượng được sử dụng để đánh giá tình trạng của selen trong cơ thể con người [110].
Nhiều selenoprotein đã được cơng nhận là có phản ánh những vai trị của selen trong cơ thể người. Ví dụ, iodothyronine 5-deiodinase loại I chứa selen và tham gia vào quá trình chuyển đổi của thyroxine thành triiodothyronine. Glutathione peroxidase trong tế bào là enzym phụ thuộc vào selen đầu tiên được biết đến. Các đo lường hoạt tính enzym của enzym này đã được sử dụng rộng rãi để đánh giá tình trạng selen. Tiếp đó glutathione peroxidase ngoại bào đã được phát hiện. Tình trạng dinh dưỡng của selen sau đó có thể biết được bằng cách đo lường hoạt động của enzym này trong huyết tương. Tuy nhiên, nhiều selen trong huyết tương tồn tại ở dạng selenoprotein P. Khoảng 40% selen trong huyết tương được cho là tồn tại dưới dạng selenoprotein P. Glutathione peroxidase chiếm đến 12% selen trong huyết tương. Phương pháp xét nghiệm phóng xạ miễn dịch đã được phát triển để đo mức selenoprotein P trong huyết tương. Nồng độ selenoprotein P tương ứng với nồng độ của selen trong huyết tương. Với việc phát triển thêm để trở thành một bộ xét nghiệm, nó đã có thể phục vụ như một phương thức khác để đánh giá tình trạng dinh dưỡng của selen trong cơ thể con người [110].
Nhiều phương pháp đã được sử dụng từ trước năm 1973 để xác định selen trong các dịch sinh học. Các phương pháp được ghi chép lại bao gồm (a) phép đo màu, (b) đo quang phổ, (c) đo huỳnh quang, (d) đo quang phổ hấp thụ nguyên tử, (e) phép ghi sắc khí, (f) phân tích sự hoạt hóa của neutron và (g) phân tích huỳnh quang tia X [110].
Trước năm 1980, hầu hết các phân tích selen đều dựa trên cơ sở các quy trình đo huỳnh quang - quang phổ. Sau khi hóa ướt tro mẫu, selen được phản ứng với một
tác nhân huỳnh quang để tạo thành một phức hợp huỳnh quang để rồi sau đó phức hợp này sẽ được chiết xuất ra. Cả 3,3-diaminobenzidine (DAB) và 2,3-diaminophthalene (DAN) đã được sử dụng cho mục đích này. DAN được sử dụng nhiều hơn do nó nhạy hơn, chính xác hơn, dễ sử dụng hơn và tự động trong giới hạn cho phép. Phép đo huỳnh quang và phép đo phổ hấp thụ nguyên tử trở thành quy trình được sử dụng phổ biến để đo selen trong các vật liệu sinh học. Các phương pháp ghi sắc khí/khối phổ cũng đã được một số nghiên cứu sử dụng [110].
Những điều chỉnh, cải tiến trong quy trình đo huỳnh quang hiện được sử dụng phổ biến để đo selen trong máu toàn phần, huyết thanh, hồng cầu và nước tiểu. Quy trình này địi hỏi phải thủy phân mẫu để loại bỏ các vật liệu hữu cơ sau khi phản ứng với 2,3- diaminonaphthaline. Phức hợp selen sau đó sẽ được chiết xuất thành decahydronaphthalene (Decalin), sau khi được đo huỳnh quang với bước sóng kích thích là 369 nm và bước sóng phát xạ là 525 nm. Quy trình này đã được điều chỉnh để việc xác định selen được tự động hóa cũng như cung cấp phương pháp ống nghiệm đơn. Phương pháp đo huỳnh quang ống nghiệm đơn để xác định selen trong các vật mẫu sinh học, như Koh và Benson đã mô tả, rất chính xác, tin cậy và có thể ứng dụng vào để phân tích những số lượng mẫu lớn [110].
Đã có nhiều nghiên cứu về điều chỉnh nhằm cải tiến phương pháp xác định selen bằng đo huỳnh quang trong các vật liệu sinh học. Một số thay đổi là đã đơn giản hóa bước thủy phân mẫu cần thiết trong đo lường selen bằng phương pháp đo huỳnh quang. Quy trình này được xem là chấp nhận được khi được thẩm định bằng cách so sánh các giá trị đạt được bằng cách đo huỳnh quang trên máu, huyết thanh và nước tiểu với những giá trị có được từ phép đo phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp hydrua hóa.
1.6.1. Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử
Đối với các phịng thí nghiệm được trang bị những máy móc, thiết bị cần thiết, phép đo phổ hấp thụ nguyên tử bằng lò graphite và đo phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp hydrua hóa cung cấp các phương thức thuận tiện và chính xác để đo selen trong các mẫu máu và các dịch sinh học khác. Mặc dù vậy, khi phân tích selen bằng các phương pháp đo huỳnh quang đó là cần phải thủy phân mẫu để loại bỏ các vật liệu hữu cơ có trong các mẫu. Thơng thường các axit nitric và perchloric được sử dụng. Các đo lường selen bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp hydrua hóa trong huyết thanh phải
tuân thủ qui trình thủy phân mẫu nghiêm ngặt. Việc này có thể tránh bằng cách sử dụng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử với phương pháp bổ chính nền theo hiệu ứng Zeeman. Một nghiên khác đã mô tả một hệ thống tự động hóa để đo các hoạt động của glutathione peroxidase và nồng độ selen trong huyết thanh và máu toàn phần mà không cần xử lý mẫu ngồi pha lỗng mẫu. Hệ thống này bao gồm một thiết bị phân tích ly tâm và đo quang phổ hấp thụ nguyên tử với phương pháp bổ chính nền theo hiệu ứng Zeeman. Quy trình này đã cho phép đo lường được bốn thơng số trên ít nhất
35 đối tượng một ngày và có thể ứng dụng trong các điều tra khảo sát dịch tễ học. Chỉ cần tổng cộng 500 μL máu toàn phần để thực hiện bốn phân tích nêu trên [110].
Đối với tất cả các quy trình phân tích ngun tố vi lượng, yêu cầu phải tránh làm ô nhiễm mẫu. Việc làm ơ nhiễm mẫu thậm chí có thể phủ định các kết quả định lượng. Do đó, các phân tích selen ở tóc và móng tay nói chung kết quả khơng thực sự tin cậy do bị ơ nhiễm selen (ví dụ như ơ nhiễm selen có trong dầu gội đầu...). Tuy nhiên, hàm lượng selen trong móng chân thì vẫn đủ tin cậy và được thu thập thông tin để sử dụng trong một số nghiên cứu.
1.6.2. Các quy trình phân tích khác
Nhiều quy trình khác đã được sử dụng để xác định selen trong các mẫu sinh học, như phát xạ tia X do bắn proton. Quy trình này khá phức tạp và địi hỏi các trang thiết bị đặc biệt. Tương tự, phân tích hoạt hóa neutron, khối phổ, và các phương pháp khơng phổ biến khác ít được sử dụng hơn do cần có các trang thiết bị đắt đỏ, thời gian dài để thực hiện phân tích và chun mơn kỹ thuật cao. Định lượng Glutathione peroxidase thông qua hoạt động của enzyme này [110].
Các phân tích selen trong nước tiểu ít được sử dụng để đánh giá tình trạng selen. Trong các nghiên cứu dịch tễ học, các phân tích selen trong nước tiểu có thể cung cấp những đánh giá mang tính định tính về tình trạng và lượng selen tiêu thụ. Selen được đo trong nước tiểu bằng cách sử dụng các quy trình đo huỳnh quang chỉ cần 400 μL mẫu. Lượng bài tiết selen qua nước tiểu của một nhóm nam giới Canada dao động trong khoảng 124,5 ± 76,0 μg/ngày. Các nghiên cứu khác về sự bài tiết của selen chỉ ra rằng khoảng 50% lượng selen được bài tiết qua nước tiểu.
Tóm lại, tình trạng dinh dưỡng của selen có thể được đánh giá bằng cách xác định nồng độ selen và các hoạt động của enzym glutathione peroxidase trong huyết tương, hồng cầu và các thành phần khác máu nói chung. Nồng độ selen trong huyết tương hoặc huyết thanh có thể đóng vai trị như một chỉ số đo lượng hấp thu selen hiện tại, còn nồng độ selen trong hồng cầu lại có thể sử dụng làm chỉ số đo lượng hấp thu selen trong dài hạn. Các đo lường glutathione peroxidase thì cung cấp một chỉ số đo tình trạng chức năng của selen. Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử bằng lò graphite và đo huỳnh quang thường được sử dụng để đo nồng độ selen trong máu và các thành phần máu. Hoạt động của glutathione peroxidase trong hồng cầu, huyết tương và tiểu cầu có thể dễ dàng xác định được bằng cách sử dụng các phương pháp đã được tiêu chuẩn hóa.