Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τις σύγχρονες αναλυτικές προσεγγίσεις στην εγκληματολογική τοξικολογία, εστιάζοντας στην ανίχνευση ξενοβιοτικών ουσιών σε εναλλακτικές μήτρες βιολογικών δειγμάτων. Το κύριο θέμα της μελέτης είναι η συστηματική και κριτική διερεύνηση της μετάβασης από τις παραδοσιακές μήτρες, όπως το αίμα και τα ούρα, προς εναλλακτικά υποστρώματα που περιλαμβάνουν τις τρίχες, τα νύχια, το στοματικό υγρό και το υαλώδες υγρό. Η εργασία αναλύει διεξοδικά τα πλεονεκτήματα αυτών των μητρών, όπως η μη επεμβατική συλλογή και η ικανότητα αναδρομικής χαρτογράφησης της έκθεσης σε ουσίες σε βάθος μηνών, καθώς και τις προκλήσεις που θέτει ο προ-αναλυτικός χειρισμός τους.

Τα αποτελέσματα της εργασίας αναδεικνύουν την υπεροχή των ενόργανων τεχνικών GC/MS και LC-MS/MS, οι οποίες αποτελούν πλέον τον «χρυσό κανόνα» για την σίγουρη ταυτοποίηση και ποσοτικοποίηση ναρκωτικών, φαρμάκων και τοξινών. Συγκεκριμένα, η τεχνική LC-MS/MS, και ειδικότερα η UHPLC-MS/MS, αναγνωρίζεται ως η πλέον αποδοτική για την ανάλυση πολικών και θερμοευαίσθητων ουσιών χωρίς την ανάγκη παραγωγοποίησης, προσφέροντας εξαιρετική ευαισθησία ακόμη και σε επίπεδα ιχνοποσοτήτων (pg/mg) σε κερατινοποιημένους ιστούς. Επιπλέον, τεκμηριώνεται ότι η χρήση υαλώδους υγρού είναι καθοριστική στη μεταθανάτια τοξικολογία, καθώς παραμένει σταθερό ακόμη και σε συνθήκες σήψης.

Παρά την τεχνολογική πρόοδο, η εργασία καταλήγει στο ότι η εγκληματολογική έρευνα αντιμετωπίζει νέες προκλήσεις, όπως η ραγδαία εξάπλωση των Νέων Ψυχοδραστικών Ουσιών (NPS) και τα έντονα φαινόμενα μήτρας στις εναλλακτικές μήτρες. Οι μελλοντικές προοπτικές που προτείνονται περιλαμβάνουν την υιοθέτηση της νανοτεχνολογίας και των μικρορευστομηχανικών διατάξεων (lab-on-chip), την εφαρμογή «πράσινων» μεθόδων εκχύλισης και την ανάγκη για διεθνή τυποποίηση των ορίων αναφοράς (cut-offs) για τις τρίχες και τα νύχια. Συμπερασματικά, η εργασία υπογραμμίζει ότι η ενσωμάτωση των σύγχρονων αναλυτικών εργαλείων ενισχύει την αξιοπιστία των ιατροδικαστικών συμπερασμάτων και την αντικειμενικότητα στην απονομή της δικαιοσύνης.

This thesis explores modern analytical approaches in forensic toxicology, focusing on the detection of xenobiotic substances in alternative biological matrices. The central theme of the study is a systematic and critical investigation of the transition from traditional matrices, such as blood and urine, to alternative substrates including hair, nails, oral fluid, and vitreous humor. The work analyzes in detail the advantages of these matrices, such as non-invasive collection and the ability to retrospectively map substance exposure over several months, as well as the challenges posed by their pre-analytical handling.

The results of the thesis highlight the superiority of GC/MS and LC-MS/MS instrumental techniques, which currently constitute the "gold standard" for the unquestionable identification and quantification of narcotics, pharmaceuticals, and toxins. Specifically, the LC-MS/MS technique, and particularly UHPLC-MS/MS, is recognized as the most efficient for analyzing polar and heat-sensitive substances without the need for derivatization, offering exceptional sensitivity even at trace levels (pg/mg) in keratinized tissues. Furthermore, it is documented that the use of vitreous humor is crucial in post-mortem toxicology, as it remains stable even under conditions of decomposition.

Despite technological progress, the study concludes that forensic research faces new
challenges, such as the rapid spread of New Psychoactive Substances (NPS) and intense matrix effects in alternative samples. The proposed future perspectives include the adoption of nanotechnology and microfluidic devices (lab-on-chip), the application of "green" extraction methods, and the need for international standardization of reference limits (cutoffs) for hair and nails. In conclusion, the work emphasizes that the integration of modern analytical tools enhances the reliability of forensic conclusions and the objectivity in the administration of justice.