食の安全性を目指した残留農薬一斉分析のための簡易計測技術の確立

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16550132
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 金木 則明 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (40125373)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 島田 浩次 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (90178939) ; 今任 稔彦 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (50117066) ; 辺見 彰秀 (株)メビウスアドバンステクノロジ, 代表取締役・社長
• Keywords: 表面プラズモン共鳴 / マルチチャンネル / 携帯型 / 残留農薬

Research Abstract

本研究では、残留農薬の生体への影響を未然に防止し、国民の健康と安全を守るという観点で、表面プラズモン現象(SPR)に基づく多成分同時計測可能な新規光学系を考案し、残留農薬を一斉・同時分析するための掌サイズの農薬検出機器(残留農薬インスペクター)とマルチチャンネルSPR免疫化学センサの研究開発を試みる。本年度では、まず残留農薬一斉分析するための携帯型マルチチャンネルSPRセンサの基礎開発技術の確立を図ることについて検討した。
マルチチャンネル携帯型SPRの試作を試みた。すなわち、波長770nmの発光ダイオードLED光源をレンズで平行光線にした後、シリンドリカルレンズによりプリズム上での線焦点を金薄膜上に結ばせる。反射光を同様にシリンドリカルレンズで2048pixelリニアCCD導き、CCDの各チャンネルごとの光強度を検出させた。これらの構造でマルチチャンネルSPRの構築を試みたが、各ビーム間で干渉が生じた。これを解決すために空間フィルターを設置し、5チャンネルパームサイズSPR(16x9x5cm)を試作した。
センサ基盤上で起こるSPR信号を正しくCCD受光素子に導くために、プリズムセンサを構成するガラスの屈折率とをマッチングするオイルを一般に用いるが、携帯型オンサイト計測に有利な新規高分子光インタフェースを検討した。その高分子光インタフェースとしてポリ塩化ビニル膜を用い、SPR信号を評価した結果従来のマッチングオイルと同等の性能が得られた。
5チャンネル金基盤センサセル試作し、スクロースをサンプルとして測定した結果、各チャンネルごとに濃度1%から5%測定できることが確認された。これより、残留農薬一斉分析するための携帯型マルチチャンネルSPRセンサの基盤開発技術が得られた。